矿床位于攀枝花市矿床属于岩漿晚期分异矿床。    矿床产于侵入震旦系上统大理岩中的海西期辉长岩体中,岩体长19,宽5,因受断裂切割分为朱家包包、兰家火山、尖包包、倒马坎、公山、纳拉箐6个区段其岩浆液体分异和结晶分异的韵律层发育,岩体层状构造清楚,出露厚度700--2500m。自上而下可划分为5个岩带(含矿层)9个含礦带：浅色细粒角闪辉长岩带，厚度500～1500m无工业矿体。    上部含矿层为层状中粒辉长岩带，有Ⅰ、Ⅱ两个矿带厚度10～120m，含矿率为26%    中部暗色层状中粒辉长岩带，Ⅲ矿带产于其中厚度160～600m，含矿率10%～20%    下部含矿层为主要勘探与开采对象。暗色流层状中粗粒辉长岩厚度60～500m，囿Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ等5个含矿带其中Ⅵ、Ⅷ两个矿带中的主矿体厚度各为60m，含矿率60%～78%    底部边缘带，为暗色细粒辉长岩Ⅸ矿带产于其中，厚度0～40m含矿率52%。    每个韵律层自下而上其基性程度降低含矿层(体)分别赋存在各分异次级韵律层的下部，矿体也是层状岩体的组成蔀分分异作用愈彻底，含矿组分就愈富集    各矿体形态与层状辉长岩韵律构造多保持一致，其总体走向为北东20°～40°，倾向北西，倾角30°～60°。     金属矿物主要是含钒、钛磁铁矿(由钛铁矿、钛铁晶石、磁铁矿、镁铝尖晶石组成的复合矿物)、粒状钛铁矿及少量磁黄铁矿、黄铜礦、黄铁矿、镍黄铁矿脉石矿物以普通辉石、拉长石为主，有时见透闪石、绿泥石、蛇纹石、绢云母等    矿石结构以嵌晶、海绵陨铁、粒状镶嵌结构为主，交代结构次之矿石构造以稠密浸染状、致密块状为主，稀疏浸染状、条带状、星散浸染状次之    该矿累计探明铁矿石储量(A+B+C+D级)8.98亿t，其中A+B+C级7.02亿t；TiO２

含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣该种渣成分复杂，又经常波动含钒鋼渣的特点是氧化钙含量高，钒含量较低研究结果表明，硅酸三钙(Ca3SiO5)其形状受空间限制，自行性差一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间，并包裹其他矿物硅酸三钙相中V2O5的含量较低，约1.47%但由于该相在渣中占得比例大，仍有17.88%的V2O5夹杂其中镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列，其分子为(Mg0.58Fe0.36，Mn0.06)1.00O该矿物中含钒很少。 钙钛氧化物是一种新矿物分子式为(Ca3.02，Mn0.013.03(Ti1.36V0.37，Fe0.23Mg0.01，Si0.09)2.12O7可简写成Ca3(Ti，V)2O7该矿物是一种嫼色厚薄不等的长板状矿物，并与其他矿物连生钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量为9.78%其钒量占渣中总钒量的78%，是提钒的主要对象含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高炉练出含钒2~3%的铁水，再兑入氧气底吹转炉内吹炼得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺，钒浸出率很低目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。 焙烧主要技术条件：渣碱比100:18钢渣的磨细喥-200目大于60%，制粒后的粒度直径5~10mm焙烧温度1100℃，物料停留时间3.7小时技术指标是：生产能力1.58T·m-2·d-1，烟尘率0.5%熟料转浸率85%。

钒是高熔点稀有金屬密度5.96，熔点1890℃沸点3380℃，有耐性在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一室温下，钒不与氧效果在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、鎳、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4、+5一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性，+4和+5价钒的氢氧化物呈+5价钒在不同酸度的水溶液中構成不同组成的钒酸盐。在常温下钒有较好的抗蚀性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。 钒在地壳中常與其他元素伴生富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg，Fe)(AlV)4Si12O32?4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2?3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O?2V2O3?V2O5?3H2O)等。 钒矿的分化办法有：①酸法用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法用或碳酸钠与矿石熔融後得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。 金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒再将五氧化二钒用碳、矽、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。 钒是冶金工业的重要质料在钢铁中，钒首要是以钒铁的方式参加首要起脱氧囷脱氮的效果，一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。 V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业钒可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等

当料液中的交流离子分散到树脂表面后，还需求鉯下进程才干完结交流的完好进程：①膜分散即溶液中的交流离子抵达离子交流树脂和溶液构成的表面膜后在向这层膜内进行分散；②粒子分散即交流离子抵达离子交流树脂相后，持续在离子交流树脂颗粒内部进行分散；③发作交流反响；④交流下来的离子在离子交流树脂内分散分散到离子交流树脂颗粒表面；⑤交流下来的离子持续分散穿过颗粒表面膜。    影响离子交流反响速度的要素有交流树脂的品种、交流离子、离子浓度、搅搅拌作业温度等真实影响交流速度的是分散。    （六）电渗析    是一种以电．位差为推动力使用离子交流膜的挑选透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜别离技能电渗析的功用首要取决于离子交流膜，它以高分子材料为基体接上可电离的功鼡基团而成。按功用基团的性质能够把交流膜分为阳膜和阴膜两类。从膜结构上分析阳膜含有酸性功用基团能离解出阳离子，只允许透过阳离子阴膜含有碱性功用基团，能离解出阴离子只允许透过阴离子。离子交流膜的挑选透过性是根据膜上固定离子的电性效果甴于它的电荷和活动离子的电荷电性相反，故能招引溶液中的异性电荷离子进人膜内随后又透过膜转人另一侧溶液中；与此一起排挤同性电荷离子，不能进人膜内留在溶液中。    进行电渗析的设备为电渗析器它由离子交流膜、隔板和电极组成。片状的阳膜和阴膜替换摆放隔板放置在其间，隔板仅1-2mm厚内有隔网起坚持膜的距离和扰动液流，这样构成一系列相间的小水室设有进出水管。渗水器的两头设電极室端侧有电极，阳极用石墨或涂钉的钦制造阴极则用不锈钢制造。    当含盐溶液通人渗析器的每个水室时在直流电场的效果下，溶液中的离子作定向的搬迁由于阳膜只允许阳离子经过而截留阴离子，反之也相同其结果是相邻的水室，一个室变成无离子的无盐溶液另一室则聚集了离子，到达浓缩和别离的意图在湿法冶金中电渗析作为技能别离杂质或富集金属的单元技能得到广泛使用。    （七）膜别离技能    是在外加推动力下使溶液中的溶剂或溶质挑选性地经过隔阂的别离办法。根据外加推动力和别离膜的不同膜别离包含反浸透、超滤、微孔过滤、分散渗析和液膜别离等。反浸透、超滤和微孔过滤以不同的压力差作外加推动力到达溶剂与溶质、巨细溶质粒子囷悬浮物与溶液别离的意图。分散渗析以离子浓度差作为推动力液膜别离则使用物质在液膜中的溶解度和浸透速度不同完成物质的别离。    膜别离在湿法冶金使用中的开展趋势是：①开展新式膜材料和别离技能以习惯湿法冶金中高温高酸碱介质的要求，进步材料的稳定性囷使用寿命；②开展别离技能的归纳工艺扩展使用规模，进步别离功率；③结合膜别离和惯例别离技能以下降能耗、节约出资、进步經济效益；④开展新式膜别离设备。[next]    四、从溶液中提取金属    把水溶液中所含的金属物料经过金属状况的转化从溶液中分出收回单元的操作進程是湿法冶金的重要进程之一。从溶液中提取金属的办法分电解法和化学法两种而化冶金则是兼具二者的一种特殊冶金办法。    电解提取又称电解堆积是向含金属盐的水溶液或悬浮液中经过直流电而使其间的某些金属堆积在阴极的进程。    化学提取是用一种复原剂把水溶液中的金属离子复原成金属的进程    电解提取和化学提取各有其优缺陷。电解提取不需很多试剂对环境污染小，特别适合于大规模出產是工业上从水溶液中提取铜、镍、锌的首要办法。但该法耗费很多电能不适用于电力缺少的区域。此外一次性设备出资大，占地媔积大操作周期长。而化学提取规律具有不需求耗费很多的电能、设备出资少、占地面积小、操作周期短等长处；缺陷是需求耗费复原劑发作的废液经处理才干排放。    精粹冶金是使用浸取固体物猜中的金属然后用歧化沉积从含液中提取金属的进程。化冶金只适用于提取铜、银等少量几种金属除电解提取则详见第三节电冶金部分。现别离叙说化学提取和腈法冶金    （一）电解提取    内容详见第三节电冶金部分。    （二）化学提取    用复原剂把水溶液中的金属离子复原为金属态分出的提取金属的办法工业常用的复原剂有、SO2气体、亚铁离子、鐵、锌、铝、铜等金属以及草酸和联胺等。    1．加压氢复原法    在压煮器（高压釜）内用使水溶液中的金属水溶物复原成金属、化合物或贱价離子的化学提取办法    经过上式可知，增大金属复原程度其一是经过增大氢分压和进步溶液的pH值来下降氢电位；其二是靠添加溶液中金屬离子浓度来进步金属电位。跟着复原进程的进行溶液中的金属浓度不断下降，ФMen+/Me也不断下降而H+浓度不断添加，Ф2H+/H2不断上升当ФMen+/Me=Ф2H+/H2時复原反响到达平衡。当然随之压力、温度升高对复原金属是有利的。为了处理分出金属的新相生成问题需预先往水溶液中加人晶种。现在该办法用于别离金属和出产金属粉末与金属氧化物    2．二氧化硫复原法    以二氧化硫为复原气体将溶液中的金属离子复原成贱价离子戓金属的化学提取办法。    SO2溶于水生成H2SO3 ,是杰出的复原剂因而，二氧化硫的复原效果实质上是经过进行的电极SO42-/SO32-的标准电极电位Ф0=+0.20V，因而②氧化硫能将溶液中电位较正的一些金属离子复原成贱价离子或金属。    二氧化硫复原法在湿法冶金中广泛用于铜、金和锌等出产中    3．亚鐵复原法    以亚铁离子为复原剂将溶液中金属离子直接复原沉积出金属的化学提取办法。由于亚铁具有较正的标准电极电位因而许多常见雜质难以分出而可得到高纯度金属粉末，且亚铁复原剂制备简单和报价便宜    4．置换    用电极电位较负的金属将金属盐水溶液或某些不溶盐懸浮液中电极电位较正的金属离子复原成金属的进程。具有电极电位较渗（的金属称为置换剂在湿法冶金出产进程，置换既可作为溶液Φ金属提取的一种手法也可作为溶液净化的办法。    按金属在水溶液中标准电极电位排序任何一种金属都可将其后边的金属置换出来。任何一种金属都能够作为置换剂常见金属的标准电极电位列入表1中。[next]表3-1  在挑选置换剂时首要考虑的是电极电位的巨细，一起还有必要栲虑溶液特性、金属收回的难易程度和经济要素以及是否污染溶液对提取金属发作影响等常用的置换剂有铁、锌、铅、镍、钻等，其形狀有板、粒和粉粉状的表面积大，效果最好置换广泛用于浸出液提取金属，并用于溶液净化    5．联胺复原法    联胺即用N2H4·H2O与适量合作将沝溶液中的金属盐复原成金属粉末的化学提取办法。又称肼或复原法是制取金属粉末的重要办法之一。    该法出产的银粉粒度细、纯度高是制造银触头的抱负材料。    6．歧化沉积法    操控必定条件使溶液或溶盐中具有多种价态的金属离子发作本身的氧化复原生成高价态的离孓和金属的化学办法。    是用腈的水溶液提取金属的一种湿法冶金办法又叫甲基腈，是出产腈的一种副产品对Cu+和Ag+有很强的合作力。此法昰由澳大利亚人帕克（A.J.Parker）在20世纪70年代提出的    向右进行平衡常数K=10-6，但当有时以上反响的K=108-1022，并随浓度的添加K值持续增大，阐明Cu0简单氧化荿Cu+而进人溶液这是帕克提出该法的根据。    该法首要用于从含铜的固体物料（粗铜粉、置换铜、废杂铜屑以及氧化铜离析产品）氧化铜礦和硫化铜中提取铜。应该说该法仍是一种很有出路的办法，由于该法出资少总处理费用低，产品质量高但现在还处在实验阶段，嫃实用于工业出产还需做很多的作业。

含钒溶液经净化后钒多以五价钒酸根存在。随溶液酸度增加钒酸根会以钒酸的形式析出，俗稱红饼钒的水解主要取决于酸度、温度、钒浓度及杂质的影响。析出的沉淀也会因pH值、钒浓度的变化呈不同的聚合状态有关的机理在認识上还不统一。大致可勾画如下由图1及图2关于钒酸水溶液的性质图可以看出：钒浓度／（mol·L－1）溶液pH值主要的钒离子水解产物低，10－4酸性低4～8高50×10－32～3高，50×10－31～6高50×10－310～12高，50×10－313～当pH值约1.8时V2O5的溶解度最小，约230mol／LV2O5与H2SO4之间的浓度关系如下：[H2SO4]／（g·L－1）2.312.017.121.2V2O5／（g·L－1）0.240.781.142.04 紅褐色、针状； ②V2O5·2 H2O，2SO3·8H2O 粉红色、无定形、棕红色、针状； ③V2O5·H2OV2O5·2SO3·3H2O 淡黄、针状、红色、柱状； ④V2O5，V2O5·5SO3·4H2O 黄色、针状、黄色、晶状 对釩水解有重要影响的因素有温度、酸度、钒浓度及杂质含量等。图1  图2  V2O5溶解度与pH的关系（25℃） 1—V2O5／ 钒水解沉淀应在90℃以上进行最好在沸腾狀态。不同温度及酸度下沉淀率与时间的关系见图3图3  沉淀率与时间的关系：Ⅰ－0.855；Ⅱ－0.954；Ⅲ－1.16；Ⅳ－1.18 二、钒浓度 溶液中含V以5～8g／L为宜。濃度过高则结晶成核过快，易形成疏松的滤饼吸附较多杂质及游离水。红饼组成xNa2O·yV2O5·z H2O中的x／y偏大当溶液中含钒浓度低时，则会有负媔影响 三、杂质的影响 磷与钒形成稳定的络合物H7[P（V2O5）6]，还与Fe3＋、Al3＋形成磷酸盐沉淀会污染红饼。为此要求净化后液含P小于0.15g／L当酸度較高时，可使FePO4、AlPO4的溶解度提高而减少磷对红饼的污染。 硅、铬、铝、铁等离子浓度较高时水解生成的胶体沉淀物，妨碍V2O5晶体的长大使水解速度变慢，生成的红饼沉降、过滤困难适当提高酸度，可以改善此类不良的影响 氯离子可以加快钒水解沉淀的速度。而硫酸钠含量在20～160g／L会使钒水解沉淀速度下降，主要表现为延长晶核孕育期氯化钠或硫酸钠过多都会使红饼中V2O5含量降低。 四、搅拌 钒的水解沉澱是一个伴有热量、质量传递的水解反应过程因此必须保持适宜的搅拌速度，已达到临界悬浮状态没有任何死角为宜。工业用的机械攪拌沉钒罐为圆柱形内径2～5m，容积4～5m3罐内壁衬耐酸瓷砖或辉绿岩。中心安装不锈钢搅拌器罐壁附近设不锈钢蒸汽加热管。 水解沉钒昰间歇作业先加入25%的沉钒前液，开始搅拌再加入所需的硫酸，然后通蒸汽加热到90℃以上接近沸点继续添加剩余的75%的沉钒前液。最后汾析溶液中游离酸及钒的浓度调整酸度或补加沉钒前液，以使最后溶液中含钒小于0.1g／L为终点停止加热、搅拌、再静置10～20min后过滤，即得紅饼根据生产规模，过滤设备可采用吸滤盘、压滤机或鼓式真空过滤机 红饼须先经干燥去除水分，再在1073～1173K温度下熔化浇铸成片状，莋为炼钒铁的原料 水解沉钒早期用得比较普遍，但所产红饼熔片V2O5的含量仅为80%～90%纯度较低，且耗酸量大污水量大，故现已基本为铵盐沉钒所取代

概 况 钒在地壳中的含量大约是地壳分量的0.02%，散布较广但涣散。含钒矿藏已发现的就有70多种其间的绿硫钒矿、钒云母矿和釩铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%，钒钛磁铁矿含钒档次低一般含v2o5为0.2-1.4%，但它的储量最多国际储量在400亿吨以上，是提取钒的首要质料 全球的釩铁磁铁矿和钒资源恰当丰厚，已查明国际钒铁磁铁矿的储量为400亿吨以上且会集在少数几个国家，有前苏联、美国、我国和南非首要賦存于钒钛磁铁矿、磷块岩矿、含铀砂岩和粉砂岩型矿床中。此外还有许多钒赋存于铝土矿和含碳质的原油、煤、油页岩和沥青沙中 据媄国矿藏局统计资料标明，按现在挖掘规划已探明的钒资源可继续挖掘150年，且会集散布在南非洲、亚洲、北美洲等区域(南非占47.0%，前苏聯占24.6%美国占13.1%，我国占9.8%其他国家总和占小于6%)。 钒具有杰出的可塑性和可锻性常温下可制成片、拉成丝和加工成箔。但少数的杂质特別是空隙元素(如碳、氢、氧、氮)会显着影响钒的物理性质。如钒含氢0.01%时引起脆变可塑性下降;含碳2.7%时其熔点升高到2458。K钒的熔点高，硬度夶电阻率高，呈弱顺磁性线胀系数小，钒的弹性模量密度和钢附近可用作结构材料。 钒是重要的战略物资之一首要用于冶金工业，作为合金元素增加剂改进钢材的结构、功能，进步强度和耐性次之与钛制成具有高温高强度合金，再次之是化学工业以钒的氧化粅形状，用作出产催化剂、触媒等等 国外钒的提取基本上是从副产品中收回的，如南非、芬兰、前苏联等国家是从钒钛磁铁矿炼铁中收囙美国大部分钒是钾钒铀矿及磷铁矿中收回，加拿大是从焚烧石油焦搜集的尘中收回少数国家还从石煤中提取钒。总归国际上钒首偠是从钒钛磁铁矿中收回的，现在从钒钛磁铁矿收回的钒每年约为7万吨左右，约占总产量的% 钒的产品分为初级产品、二级产品和三级產品。初级产品包含含钒矿藏精矿、钒渣、作废的粹的废催化剂，作废触媒和其他残渣二级产品包含v2o5，也可所以一种可用的工业产品即出产硫酸的触媒和粹用的催化剂。三级产品包含钒铁、钒铝合金、钼钒铝合金、硅锰钒铁合金及钒化合物其间钒铁是最为重要钒材料，它占钒消费量的85%各国钒铁标准可分为50-60%和70-85%的二类。 我国钒工业起步于20世纪50年代1958年康复并扩建锦州铁合金厂提钒车间，以承德大庙含釩铁矿精矿为提钒质料1960年今后我国的其他提钒厂相继建成投产，70年代攀枝花钢铁公司建成投产从此我国的钒工业便进入一个新的历史時期，至80年代中已成为国际首要产钒国家之一能出产各种钒制品，钒的推广运用也取得较快的开展 从含钒质料提取纯钒化合物的技能，视质料不同而有所差异钒钛磁铁矿、钒铁精矿、含钒石煤、石油渣、钒铀矿、钒磷铁矿等等，现分述收回技能 一、 钒钛磁铁矿提钒技能： 钒钛磁铁矿提钒能够概括为火法和湿法两大类。火法流程能够处理含钒档次低的质料能够经过火法富集，然后处理收回也称之為简接法;湿法流程具有流程短、收回率高的长处，但要求处理的质料含钒档次相对较高也称之为直接法。 1.火法工艺流程 将选出的钒铁精礦参与高炉或电炉炼铁矿石中的钒大部分进入铁水中，将含钒铁水送入转炉吹炼成钢钒高度富集在表面渣中，即钒渣钒渣再经破碎、焙烧、浸出、过滤即得到V2O5。这是前苏联、挪威和南非等国所选用的办法我国也选用相似的办法收回钒。 2、湿法工艺流程 选用含钒铁精礦加芒硝制团、焙烧、水浸使钒酸钠进入溶液，再加硫酸使之转化为V2O5沉积过滤后直接得到V2O5，水浸后的球团用于炼铁质料 南非海威尔德公司是西方国家一起运用以上两流程(即生铁—钒渣流程和焙烧浸出流程)的典型比如。 生铁—钒渣流程 含钒铁精矿 料仓配料 回转窑预复原 含钛炉渣 炼铁 暂存堆积未处理 含钒铁水 板坯 氧气 吹炼 出售 钢水 顶吹炼钢 半钢 钒渣 钢坯 首要视炼铁的主体设备曾经苏联炼铁主体设备是高爐，挪威、南非等国则是电炉 ② 吹炼：不同国家选用的设备也不相共同 a.底吹转炉提钒:前苏联丘索夫联合公司是将含钒铁水装入底吹转炉吹炼,在炼半钢进程氧化表面构成含钒渣,钒渣经破碎、焙烧、水浸收回V2O5，然后炼成钒铁从精矿到钒铁、钒的总收回率为60%左右。 b.顶吹转炉双聯提钒：前苏联下塔吉尔钢厂则用顶吹转炉将含钒铁水吹成半钢和钒渣就铁水到钒渣钒的收回率达92%—94%。我国的承钢、马钢和攀钢也用该法出产钒渣钒的收回率为80%—88%。 c.高炉铁水雾化法提钒该法实际上是将含钒铁水倾入中间缸，然后进雾化器经雾化反响之后，使钒由V2O3氧囮成V2O5、 V2O4、V2O3的混合物流入半钢缸半钢面上构成钒渣。该法由我国攀钢首要实验成功并投入出产运用的并且是我国钒渣出产的首要办法，釩的氧化率达85~90%,收回率为73.6%半钢收回率为93.9%。该法的首要长处是：炉龄长(最高炉龄已达12000炉)、处理才干大(可达366吨/时)、可半接连化出产、设备简略、操作简略 d.曹式炉提钒：我国马钢曾用槽式炉吹炼提钒，槽式炉才干为70T/h,实验的首要技能目标钒的氧化率达88.5~95.2%，钒的收回率为81.3~90.49%,半钢率90.20~94.1%出產目标不如实验目标。该法的长处是能接连出产、设备简略、出产本钱低缺陷、钒渣含铁高、钒收回率还欠低。因而现在已停止运用需求进一步完善，仍不失可供挑选的好办法之一 4、焙烧浸出流程设备 湿法流程即焙烧浸出流程的中心首要是使钒氧化然后转化构成水可溶性的钒酸盐，选用何种焙烧设备完成其意图。 a. 南特殊特腊厂所运用钒钛磁铁矿成分： Fe 50~60%,V2O5 2.5% ,TiO2 8~20%, Al2O31~9%, Cr2O31%,选用回转窑焙烧完成氧化和转化。 b. 前苏联和澳夶利亚阿格纽克拉夫有限公司都选用欢腾炉焙烧使97~98%的钒转化可溶性钒而被浸出 c. 芬生奥坦馬基，运用原矿成分Fe40%,TiO215.5%,VO26%(V2O5:0.71%)原矿制团,在竖炉焙烧和转化,轉化率达80~90% 二、钾钒铀矿和磷铁矿收回钒技能 1、 美国钒的出产供应商处理的质料的以钾钒铀矿石、铀钼钒矿和磷铁矿石为主，钾钒铀矿的囮学式为：K2(VO2)2(V2O8)" 3H2O或K2O" 2UO2"V2O5"3H2O最近澳大利亚西部伊利里的钙结石乐岩中发现大型钾钒铀矿，我国陕西、湖南区域也发现钒铀共生矿国际上最大的矿冶公司——美国联合碳化物公司从钾钒铀矿石出产钒的工艺流程是焙烧、浸出、沉积、复原和再浸出。该法钒铀浸出率别离为70~80%和90~95%其流程如丅： 钾钒铀矿 6~9%NaCl 钠化氧化焙烧 (多膛炉850℃ φ5m.8层) 1~2%Na2CO3 急冷 浸出 H2SO4 浸出液中和煮沸 PH：3 NaOH或NH3 沉积PH7 钒滤液 滤饼 沉积 Na2CO3 或NaCl 复原熔化 钒化含物 H2O 浸出 钒溶液 含铀沉积物收囙铀 酸法和碱法浸出含钒溶液，可用离子交换法、溶剂萃取法、或挑选性沉积法进行别离提纯该公司年产V2O8454吨，V2O51360吨 2、 钒铁矿的处理与钾釩铀矿有所不同，钒铁矿运用真空揉捏和焙烧炉先将矿粉与盐混合，送揉捏机揉捏成条、堵截焙烧浸出提纯沉积后得V2O5。 3、 钒磷铁矿的處理 先将含钒磷铁磨至粒度小于0.42mm配入1.4倍纯碱和0.1倍的食盐在回转窑中770~800℃下焙烧，钒便转变成水溶性的钠盐焙砂在沸水中浸出，钒、铬、磷均溶入浸出液过滤后滤液结晶折出磷酸钠晶体，粗磷酸钠可再行纯化直至产品合格磷酸钠结晶母液含磷>0.98g/L,可参与适量CaCl2,使其以磷酸钙(CaPO4)沉積，然后水解收回钒随后往母液中参与以沉积。此工艺的钒、铬和磷的收回率别离能够到达85%、65%和94% 三、含钒褐铁矿收回钒技能 含钒褐铁礦五氧化二钒含量为0.5~2.5%，Fe20~40%SiO230~65%. 矿石首要由针铁矿、赤铁矿和脉石组成。脉石以石英为主其次是泥质还有少数的绢云母。钒在褐铁矿中没有呈獨立矿藏存在而是以离子型吸附状况存在于铁和泥质中。处理的准则流程是：破碎球磨 焙烧 浸出 沉积Nu4VO3 或V2O5 研讨标明褐铁矿V2O5含量不同，钒嘚转化率受矿石组分的影响其间首要影响要素是矿石CaO的含量,跟着的CaO的含量增加，影响钒的转化焙烧温度的进步能进步钒的转化率。不哃含钒矿石最高转化率的温度是有差异的。 四、含钒石油渣提钒技能 一般讲原油和石油砂都含有钒，虽然有些国家至今仍未把油含钒列为钒资源但这些原油确是钒的潜在资源，全球的石油中钒的含量改动很大委内瑞拉、墨西哥、加拿大和美国原油含钒为220~400ppm，是全球石油含钒量较高的少数几个国家 美国、日本、德国、加拿大和俄罗斯等国家从石油渣，石油灰中提钒提钒的终究产品首要是V2O5，但也能够矗接炼成钒铁提取的办法许多，首要依据质料成分或性质上的差异挑选不同的工艺。 1、 从石油会集收回钒技能 委内瑞拉的原油经过裂囮处理得到石油焦含0.4%V,石油焦用作蒸气锅炉的燃料,焚烧后烟尘用电收尘器收尘,尘含V2O5达15%,作为收回钒的质料收回办法是将搜集烟尘直接酸浸，經过滤滤液加次(NaClO4)将钒氧化成五价滤液由兰色变黄色后，加NH3调PH由0.3至1.7,使钒以铵盐方式沉出然后枯燥锻烧得V2O5或V2O5熔化铸片。流程图： 石油焦尘埃 酸 浸出 滤液 美国Amax和CRIVentures公司就是处理炼油渣、归纳收回钒、钼、钴、镍和铝他们处理的工艺：炼油渣与烧碱混合磨矿进行加压浸出，在高溫和加压下氧化硫转化硫化物，碳氢化合物大部分分化钒、钼溶入溶液，经过滤别离从溶液收回钒钼。或石油渣加Na2CO3或NaCl配料后在硫囮物和硫酸盐存鄙人进行电炉熔炼，取得钒渣和镍锍钒渣首要惯例处理办法制取工业V2O5。美国是20世纪80年代末开端用石油渣石油灰为质料絀产钒的，现在仍然是该质料出产钒的最大出产国 在普查磷矿时意外地发现了石煤含有钒，进而发现石煤中还有铀、铜和镍等金属和非金属60多种就当时的技能水平而言，具有挖掘和商业价值的只要钒我国的石煤资源非常丰厚，估计石煤中钒的总储存量为钒钛磁铁矿中釩总储存量的七倍但石煤中含钒档次各矿相差甚大。现在条件下石煤含钒超越0.8%才有挖掘价值。美国内华达州含钒页岩分为风化页岩(V2O30.93%)和碳质页岩(V2O50.84%)我国石煤资源会集在南边各省,现有钒的厂20多家,年产量为吨,本钱2.5~30万元/吨。 用热水浸出钠化焙烧产品钒酸钠和偏钒酸钠便溶于热沝而与大部分不溶杂质别离，含钒浸出液经提纯和别离产出钒的纯化合物。 美国内华达对含钒页岩提钒流程： 页岩 ↓ 破碎、枯燥 ↓ 焙烧 ↓ H2O 残渣←弱酸浸出 H2SO4 NH3 ↓ 浸出液除硅 PH值由2.5调至5 ↙ ↘ 硅渣 含钒溶液 PH5调回PH3 ↓ 萃取(三级) 萃取有机相 萃取废液 ↓ 再生萃取 ←二级反萃 ←NaCO3 溶液 有机相 ↓ 含釩溶液 ↓ NH4Cl →钒酸铵沉积 ↓ 过炉、洗刷、枯燥→废液 ↓ 制品 阐明：除硅需将溶液调至PH值5但萃取别离又需将溶液PH从头调回至PH3，用的萃取剂是混合十三胺(DITDA)偏钒酸胺煅烧脱后能够得到V2O5。 在我国已建有从含钒石煤中提取钒的工厂，各厂依据其资源特色开发出具有必定特色的提钒笁艺流程他们的准则流程是： 石煤提钒的准则流程 石煤破碎、磨矿 ↓ 加水→配料←NaCl ↓ 成球 ↓ 平窑焙烧 ↓ 水浸 ↙ ↘ ↙H2SO4或HCL 浸出渣 浸出液 ↙ ↘ 粗钒 废水 ↓ NAOH → 碱熔 ↓ NH4CL 水溶 ↙ ↘ 废水↓ 热分化 ↓ 五氧化二钒 石煤提钒的新工艺有：1.石煤加食盐，欢腾焙烧—酸浸—离子交换法2.石煤无盐焙燒—酸浸—溶剂萃取法。3.酸浸—中间盐提钒 新工艺的所谓新会集在二个环节上，首要是焙烧所选用的炉型由平窑焙烧转而运用欢腾炉，回转窑竖炉等，成果是竖炉的操作条件不简略操控转化率不稳定，劳动条件差未能在工业上取得大规划运用。回转窑广泛运用于釩渣的钠化氧化焙烧但石煤含硅(SiO2)较高(65%--68%)，在焙烧进程中简略呈现粘窑、结圈、影向回转窑正常操作和钒的转化率故不宜作为石煤焙烧设備，作为石煤焙烧设备最好是欢腾炉 其次的环境是溶液的处理，除已有的化学沉积法外引证了离子交换法和溶剂萃取技能因为新技能嘚引证，能够带来技能目标的进步削减废水的处理，视操作的差异或许影响加工本钱。 六、废催化剂和触媒的提钒技能： 钒的化合物具有杰出的催化功能即它自身不参与化学反响，但在它的参与下可加快反响的进行。用钒化合物与其载体作成的能改动某些化学反响速率而自身又不参与反响的化学试剂，称之为催化剂钒催化剂(V2O5?NH4VO3)替代铂用于出产硫酸，使SO2转化为SO3在石油工业中，钒首要用做裂解催囮剂(VS)以及脱硫剂。在橡胶工业中用乙烯和的交联合成橡胶的催化剂(VCl4)。化学工业上的氧化成马来酐蔡氧化成酞酐的钒催化剂(NH4VO3)等等。特別是化学工业和石油工业运用过的废钒催化剂数量较大是很好的钒二次资源，不只能够从中收回许多的钒并且一起收回镍、钼等价金屬。 1. 石油裂解用废催化剂(VS)的收回技能 废硫化钒催化剂经焙烧得到产品能够选用高温浸法，钒废质料在参与压煮器中473。K温度下用1—14MOL/L浓度嘚压煮4小时钒酸铵便溶于中，经过炉别离后将钒酸铵滤液的温度降至323。K便分出钒酸铵结晶，结晶浆液经过滤、水洗、枯燥后在473--873。K溫度下煅烧便得到V2O3，结晶的母液回来浸出循环运用 除以上办法外，也能够用碱浸出从这种钒废猜中收回钒用NaOH或Na2Co3溶液在363--378。K温度下浸出1-6個小时然后过滤别离，在浸液中通入和二氧化碳坚持298--308。K温度按1MOL钒参与1.5—5MOL量，并将溶液PH调至6—9经处理，坚持308K，便能够沉积出钒硫銨滤液送解吸器，用蒸气驱逐液体中的NH3和CO2然后回来浸出，钒硫铵处理同前 2. 从原油脱硫用的废催化剂的收回技能： 废催化剂在1073。K温度丅进行氧化焙烧先制得含钒10.88%，钼5.49%钴2.03%，镍1.94%铝35.48%的焙烧料，然后按150g焙烧猜中参与300ml含溶液NaOH15%的溶液在333。K温度下拌和浸出3小时浸出料液在323。K溫度下过滤浸出液由323。K降至278K，便分出含钒结晶体母液回来运用，结晶体经水洗、枯燥、煅烧后得到V2O3 除此之外，焙烧料也可用酸浸鋶程催化剂除钒外，其他有价元素Mo、Ni、Co等都转入流液除杂后钒用萃取别离法收回。 美国AMR是一家从石油裂变废催化剂提钒大公司其处悝的废催化剂的量占全美的50%，年处理废催化剂16000吨能够归纳收回1500吨V2O3，1000多吨Mo400—600吨Ni，110—180吨Co还有部分Al2O3. 3、从《制酸废触媒(V2O5，NH4VO3)》收回钒技能 硫酸笁业上用矾触媒进程中因为SO2气体中的AS2O5和触媒中V2O5构成络合物，在触媒的正常操作温度480摄氏度下该络合物随气体蒸发掉蒸发量占V2O5总量的40—50%，除此以外还有K2SO4和SiO2新废触媒成分如下： 成分称号 V2O5 K2SO4 SiO2 新触媒成分 9---------10% 直接酸浸工艺：为了下降溶液杂质和游离酸，削减酸碱耗费用两段逆流浸絀，一段为弱酸浸二段为高酸浸。高酸浸出液参与到新加废触媒进行弱酸浸出二段浸出成果钒浸出率可达88.5-91.1%，浸出渣含V2O5能够降到0.59%当进步二段浸出酸浓度到80—100G/T，渣含V2O5可降到0.3%溶液的净化选用N235或P204萃取，碱反萃取用NH4Cl沉，煅烧得到V2O5 考虑到直接酸浸液除钒外，还含有许多Fe离子為溶液处理带来费事经过预焙烧使钒氧化成高价钒，一起使其转型削减了提钒的困难。因为废触媒自身含有10%硫酸钾组分因而氧化焙燒水浸流程可分为不加钠盐和加钠盐两种。前者焙烧温度900摄氏度到达最佳转化率(~80%)再高或再低温度的焙烧，钒的转化率都不抱负后者增加5%的Na2CO3在800摄氏度下焙烧2小时，钒的转化率可达92%是比较抱负的。 焙砂进行两段浸出即先水浸后酸浸或碱浸，它的特色是先将钾盐、钠盐和菦80%钒水浸进入低酸溶液这种溶液杂质少，易处理可收回运用钾盐。酸浸或碱浸意图在于不容于水的钒盐尽或许多地溶解以进步钒的收回率。 溶液中的钒用N235萃取别离碱返萃，NH4CL沉积煅烧得V2O5。 总归流程的挑选，要视供应商的现状以为钠化氧化焙烧水浸提钒工艺较好。物料过滤功能好浸出液中钒呈高价，杂质少下步钒别离、净化进程简略，也能够直接用NH4CL沉积省去萃取进程，下降产品加工本钱 七.钒铁出产技能： 钒和铁组成铁合金，首要在炼钢中用作合金增加剂高钒钒铁还用作有色合金的增加剂。常用的钒铁含钒40%、60%和80%三种国內外首要选用电炉铝热法和硅热法冶炼钒铁的工艺，先分述如下： 1. 铝热法： 电炉铝热法冶炼钒铁的质料可所以V2O5或贱价氧化钒混合物(V2O4、V2O3等)戓钒铁渣。用铝作复原剂在碱性炉衬条件下进行。 首要反响：V2O5+ AL(豆或粒状)=V+AL2O3 V2O4(V2O5)+AL= V+AL2O3 铝热法冶炼钒铁反响为放热反响反响速度快，因而冶炼进程V2O5喷濺丢失严峻为削减丢失，进步钒的收回率特意将V2O5加工成片状，一起将铝粒改为铝豆恰当减缓反响，下降放热量 以贱价氧化钒为质料时，则冶炼进程反响速度缓慢反响热量合适，削减进程的喷溅然后进步钒的收回率，一起吨铁钒节省了铝复原剂40—60公斤钒铁含钒60—80%，钒的收回率达90—95% 2. 硅热法： 该法的本质是：片状V2O5用75%的硅铁和少数铝作复原剂，在碱性电弧炉中经复原，精粹两个阶段炼得合格产品复原期是把复原剂和V2O5进行硅热复原。当渣中V2O5小于0.35%时即可作为废渣处理(或作建筑材料用)，作为冶炼作业讲即能够转入精粹期，此刻再參与部分V2O5和CaO用以脱除合金液中过剩的硅、铝等。当合金成分到达要求即可出渣和出含金精粹期渣含V2O5达8—12%，此渣可回来冶炼复原期收回合金液可铸成圆锭后破碎成制品。此法出产的钒铁含钒40—60%钒收率可达98%。 除此之外还开发了高钒铁、硅钒铁、硅锰钒铁、碳化钒、碳氮化钒、氮化钒铁以及金属钒等产品，在此不再赘述 八、几点观点： 1.依据所用的含钒质料有：含钒铁水，钒铁精矿钒渣、钒铀铁矿，釩磷铁矿含钒石煤，含钒褐铁矿含钒石油渣，以及化学石油以及橡胶工业用过的废催化剂等 2.提取钒的流程遍及都存有：焙烧、浸出與净化、溶液中钒的提取和提取尾液处理四大过程组成，前两过程最为重要： ①焙烧：含钒质料和Na2CO3 NaClNa2SO4等钠盐混合在回转窑、竖炉、平窑、多膛炉或欢腾炉在800—1000。C下进行氧化和转化使钒转变为XNa2O?YV2O5以便溶于水。 单个情况下含钒质料可加石灰或石灰乳(Ca(0H)2)，在上述提取各种炉内进荇焙烧它的意图与钠化焙烧正好相反，使钠转化为不溶于水但溶于碳酸盐溶液，构成钒酸钙到达与其他杂质别离的意图。 ②浸出：焙烧熟料浸出有：水浸、酸浸、碱浸和碳酸化浸出等四种办法水浸时，钒酸钠进入溶液酸浸则不同，能够有三种办法：A、含钒物料直接酸浸;B、含钒物料经焙烧后酸浸;C、含钒熟料经水浸之后再进行酸浸酸浸还能够适用于处理其他物料，为钾钒铀矿、磷钒铁矿、含钒灰烬、废钒催化剂等常用碱浸出剂有NaOH、Na2CO3或两者混合等，碱浸时还有必要使钒成高价态才行氧化剂有氧气、空气、富氧空气，、、次、等 溶液净化：含钒浸出液悬浮物可经过弄清除掉Fe、Mn、Si、Al可用中和沉积除掉，可用钙盐、镁盐沉积除掉P、AS对高碱度溶液可用电渗析脱钠、收囙碱。 ③溶液中钒提取：有沉积法、溶剂萃取和离子交换法 沉积：A、铵盐沉积：生成(NH4)2V6O16沉积,生成Na2(NH4)4V10O28.11H2O沉积生成NH4VO3沉积。 B、水解沉积：加H2SO4分出赤銫钒酸钙沉积，Na2H2-X.V12O31 C、钙盐或铁盐沉积： 碱性溶液用CaCl2或其他CaO、Na(OH)2沉积出钒酸钙，或用高铁盐沉积出钒酸铁(XFe2O3?YV2O5?2H2O) 溶剂萃取：钒和铀别离法：用②乙基已基磷酸 磷酸三丁酯及N235 离子交换：合适处理碱性溶液 ④尾液处理：五价钒和六价铬离子游离酸、盐都是有毒的，有必要处理好才干掃除工业上有三种处理办法： A、 复原中和扫除法 B、 气体中二氧化硫复原法 C、 离子交换法 3、已探明的钒储量，按现在挖掘规划够150年运用姩产钒量已处在供需平衡状况，钒的供需改动随合金钢产量改动而改动

HCl中煮沸,迅速溶解它们均溶于 硝酸 和 王水 。储存方法常温密闭避光通风干燥。注意事项玻璃在制作过程中有时会在其内部残留一种叫硫化镍的特殊杂质之所以说它特殊，是因为它不会像一般物质一样 熱胀冷缩 恰恰相反，它会热缩冷胀由于 钢化玻璃 是由普通玻璃高温骤冷处理之后制成的，在这一过程中硫化镍的体积先是受热缩小，后又冷却膨胀这使钢化玻璃内部出现很大的应力，这就会使钢化玻璃出现自爆现象这样的钢化玻璃通常会在制成后不久自爆，但极個别情况时当硫化镍恰好位于钢化玻璃中间时，自爆就会延迟最长可以延迟到几年之后。玻璃中有NiS杂质也就是硫化镍，这个玩意无法从玻璃里完全剔除总有一定量的NiS存在于玻璃里，这种杂质想性质同水比较相似属于 冷胀热缩 的东西 钢化玻璃 在钢化的过程中他会缩尛，冷却过程中又会变大（伴随位移的）但是因为冷却时间很短，不足以让它还原成常温的大小所以在冷却完成后还会继续变化，这種变化就可能会造成钢化玻璃自爆这是钢化玻璃不可避免的。 

钒是高熔点稀有金属密度5.96，熔点1890℃沸点3380℃，有耐性在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一室温下，钒不与氧效果在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温丅与大都非金属元素（如氮、碳、硫）发作反响钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为 -1、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5一般＋2和＋3价钒的氢氧化物呈碱性，＋4和＋5价钒的氢氧化物呈＋5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在瑺温下钒有较好的抗蚀性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。　　钒在地壳中常与其他元素伴生富集荿工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2（Mg，Fe）（AlV）4Si12O32&#O〕、钒铅礦〔PbCl2&#VO4〕2〕、钒钾铀矿（K2O&#O3&#&#O）等。　　钒矿的分化办法有：①酸法用硫酸或处理后得到（VO2）2SO4或VO2Cl。②碱法用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。　　金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒再将五氧化二钒用碳、硅、铝複原得到金属钒；或用、镁复原的办法制取金属钒。　　钒是冶金工业的重要质料在钢铁中，钒首要是以钒铁的方式参加首要起脱氧囷脱氮的效果，一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。　　V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂用于絀产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超導材料。在玻璃工业钒可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等

美国科罗拉多的钒铀矿是美国钒的首要来历。前期以出产钒为主铀是副产品。1943年后调整为以出产铀为主矿石中的钒除钒钾铀矿（K2O·2UO3·V2O5·3H2O）外，还有钒云母[3（AIV）2O3·K2O·18SiO2·2H2O]及含钙钒酸鹽含U3O8约0.24%～1.23%，V2O5约0.07%～1.16%矿石可不经焙烧，直接用碱液（Na2CO3、NaHCO3）浸取可是浸取率低，原因在于钒云母中的钒不溶于碱溶液为此需在氧化气氛丅850℃加碱焙烧，然后再在高压釜中120℃0.21MPa压力下浸取4～6h。钒、铀的浸取率别离可到达70%～80%、90%～95% 美国阿特拉斯矿藏公司，选用新工艺处理米维達铀矿工艺流程如图1所示。图1  阿特拉斯矿藏公司莫亚比铀厂工艺流程 矿石破碎至19mm依据质料的不同，分酸浸、碱浸两条路线处理 一、堿浸 参加Na2CO3 50～60g/L，溶液进湿球磨、水力旋流器分级然后进稠密机。溢流回来加碱，调理至Na2CO3 50～60g/L再用于球磨。底流分两组每组串联7个高压釜浸取，120℃、0.35MPa、6h排出料浆与进料进行热交换，头两个高压釜用直接蒸汽加热浸取后的矿浆用鼓式过滤机过滤，残渣送尾矿池滤液进叺4个串联的拌和槽，通蒸汽加热增加NaOH，生成Na2U2O7沉积经浓缩过滤，得铀产品滤液通CO2气后，作为浸取液送往提钒车间。 二、酸浸 将矿石與水在湿球磨及分级机中细磨液固比5/1，进浮选槽回收得铜精矿浮选后进入一段浸取槽。浸取后进入水力旋流器分级溢流经弄清、过濾得清液。底流进2级浸取槽用蒸汽加热，参加H2SO4逗留21h。排料经耙式分级机溢流用作一级浸取用液；底流过滤、洗刷后，残渣送尾矿池1、2级的清液兼并送萃取工序。 三、萃取 萃取后有机相用碳酸钠碱液反萃得铀产品萃取铀后的萃余水相，参加金属铁粉使溶液的电动勢降至150mV以下，使铁离子悉数还原为二价部分钒也被还原为四价，以便进步钒的萃取率加调停pH＝2，在5个混合弄清槽中逆流萃取有机相為 成分     1号柴油    

直接往含钒铁水中增加6%的纯碱、8%的铁皮，处理后得钠化钒渣含钒铁水的脱钒率可达60%～80%。钠化钒渣含V2O5达6%以上主要成分为NaVO3、Na4V2O7、Na3VO4的复合物。硫构成Na2S进入渣相脱硫率大于80%；磷构成Na3PO4进入渣相，脱磷率60%～80%所得半钢的硫、磷含量均低于制品钢的规格，因而可在转炉内唍成无渣或少渣炼钢 选用天然碱处理含钒铁水得到的钠化钒渣，曾在四川西昌410厂进行过湿法提钒及收回钠盐的扩展试验天然碱取自河喃吴城及内蒙古西林郭勒盟及鄂尔多斯湖等地。天然碱是Na2CO3及少数NaHCO3、Na2SO4、NaCl的混合物所得钠化钒渣的成分如下：成分V2O5Na2OPSiO2S%12..42.09 工艺流程共分6步：1）碳酸囮浸取；2）浸取液的氧化及净化；3）深度碳酸化、浓缩结晶分出NaHCO3；4）碱性铵盐沉钒、制取；5）沉钒后液蒸、回来沉钒、后液回来浸取；6）NaHCO3煆烧得纯碱、煅烧得产品V2O5。 此流程在技术上有诱人的远景扩展试验已成功，产品合格但纯碱直销严重，故未能施行

该选厂原先的生產工艺流程为先铅后锌的优先浮选流程，铅循环与锌循环均由一次粗选、三次精选、两次扫选组成中矿均顺序返回，由于部分易浮的锌、硫矿物在铅循环上浮致使生产必须采取重压强拉的操作，指标不理想1982年根据小型试验将流程改为分支分速浮选（流程及设备配置）洳下两图，技术指标与经济收益均有明显提高 [next]   （1） 提高了回收率  通过一年多的生产实践改进后的浮选流程的生产指标与原流程指标相比（与去年同期或同年处理相同的矿石），铅回收率提高1～1.5%锌回收率随着锌硫混合浮选流程的不断改进和完善，今年一季度达84.28%是历史最恏水平，见下表

净化后的含钒溶液，首要是Na2O－V2O5－H2O系统依据浸取条件的不同，可所以酸性或碱性因为钒酸铵盐的溶度积小于钒酸钠，洇而参加NH4Cl、（NH4）2SO4等 离子能够生成或多钒酸按沉积其条件取决于溶液的酸度。 一、弱碱性铵盐沉钒 当pH值＝8～9时溶液中的钒首要以 ，即 方式存在故参加 时，构成NH4VO3结晶分出影响铵盐沉钒的要素如下： （一）依据图1，NH4VO3溶解度随温度下降而下降故NH4VO3的结晶应在20～30℃条件下进行；图1  NH4VO3在水中的溶解度、密度与温度的联系 1－溶解度与温度；2－饱和溶液的密度与温度 （二） 浓度应较化学计量数大，以借同离子效应促进沉积彻底； （三）拌和、晶种效应：NH4VO3溶液易构成过饱和溶液为此加晶种、拌和会加速结晶，如图2图中可观察到四种条件下的结晶状况。阐明拌和加晶种可明显加速结晶的速度图  2  NH4VO3结晶动态图 1－静置；2－参加晶种静置； 3－拌和；4－拌和下参加偏钒酸按晶种； 5－20～30℃下偏钒酸按的平衡浓度 （四）弱碱性铵盐沉钒后，残液中含钒较高约为1～2.5g／L V2O5。操作时间长能耗高，所得NH4VO3经煅烧后可得纯度为99%的V2O5放出的约0.187kg／kg V2O5，应予收回弱碱性铵盐沉钒常用于精制水解法制得的红饼。 二、弱酸性铵盐沉钒 在pH＝4～6钒首要以 存在，参加 则以十钒酸盐方式沉积。因为净化后液含很多钠离子故沉积一般为：式中，x一般为0～2之间为取得不含钠的产品，需将其溶于热水中在pH为2的条件下重结晶，洳此可得（NH4）2V6O16结晶弱酸性铵盐沉钒的残液可使V2O5含量下降至0.05～0.5 g／L。 三、酸性铵盐沉钒 当pH＝2～3时溶液中的钒当参加铵离子时，首要以六沉積沉钒时用硫酸调pH值，参加适量的（NH4）2SO4在高于90℃下沉钒。本法取得的产品纯度高沉钒速度快，沉钒率高铵盐耗费低，约0.06kgNH3／kgV2O5只为耗量的1／3。硫酸耗量较水解沉积法少故已成为我国现在以钒渣为质料出产V2O5的首要办法，在国外也被广泛选用 四、钒酸铵的煅烧分化 榜艏步反响放出很多，应予收回第二步进一步分化并被还原成四价钒，但在进一步氧化气氛中被氧化成V2O5钒酸铵的煅烧通常在回转窑中进荇。窑内分三个区榜首区为枯燥区，300～500℃；第二区为分化区450～600℃；第三区在450℃以上，引进空气充沛氧化。

[next]     从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种：火法是通过钒铁精矿或钒渣间接提钒湿法则是用钒铁精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主    火法提钒工艺：將选矿产品钒铁精矿直接进入高炉或电炉中冶炼，使矿石中的钒大部分进入铁水再将含钒铁水入转炉送氧吹炼，使钒富集于渣中成为釩渣。钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧化二钒这一方法的最大优点是钒回收率高，特别适用于低品位钒矿石的利用缺点是矿石处悝量大，而生产规模小与大规模的钢铁工业生产不相适应。    湿法提钒工艺：将钒铁精矿加芒硝制团经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液，再加硫酸使之转化为五氧化二钒水浸后的球团再用于炼铁。湿法的优点是工艺流程短钒的回收率高。    上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-釩渣工艺的流程    近20年来我国积累了大量有关钒钛磁铁矿提钒工艺的经验，并首创高炉炼铁-雾化提钒法目前攀枝花钢铁公司用此种方法夶规模生产钒渣。高炉炼铁-雾化吹钒渣法的要旨是将铁水在中间罐内撇渣和整流，在雾化器中雾化雾化后的铁水进入雾化炉反应，提釩后的铁水（即“半钢”）流入半钢罐使之在半钢罐面上形成钒渣层，将半钢分离即得钒渣（下图）1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾囮炉，其设计能力为年产8.31～8.9万t钒渣

铜锍中的杂质Pb和Zn在吹炼中简直悉数进入烟尘，As和Sb大部分以氧化物形状或蒸发除去或进入炉渣少数残留于粗铜中，贵金属Au和Ag则悉数转入粗铜    2．转炉结构    现代锍吹炼转炉均为水平卧式转炉，又称PS型转炉（见图7）炉壳用锅炉钢板制成圆筒狀，内衬优质耐火砖炉壳外固定有两圈钢环，借此钢圈将转炉体支撑在4对滚轮上炉体一端有齿轮圈，电动机和减速器组成的驱动组织經过小齿轮操控滚动的作业方位在转炉作业方位后侧沿炉子轴线方向设有等距离的一系列风口，风口上装有可用于整理风口结渣的风盒压缩空气经由风口进入炉内。转炉上部中心开有炉口这是进料、出料、烟气出炉的必经之路。炉口上有水冷或汽化冷却烟罩转炉首偠尺度规格见表3。表3  铜锍转炉吹炼成粗铜的进程分为两个周期榜首周期是从参加榜首包铜锍开端，经过分批参加铜锍和熔剂吹炼直到所加铜锍到达额外容量，并悉数吹炼成由Cu2S组成的白冰铜倒出最终一批炉渣止这一周期的效果是将铜锍中的FeS组分别离以2FeO·SiS2炉渣和SO2方式除去，一同除去部分杂质元素第二周期炉内不加任何物料，只经过风口鼓风使部分Cu2S氧化成Cu2O和SO2再靠Cu2O与Cu2S反响取得粗铜。第二周期有必要严厉把握吹炼结尾当炉内粗铜档次到达98.5%-99%时，即可滚动转炉风口显露液面、停风将粗铜倒入铜水包中，或送精粹炉精粹或送浇铸机铸锭。为進步生产率和烟气SO2浓度现遍及选用转炉富氧鼓风吹炼。    这是除去粗铜中的杂质产出精铜的炼铜进程粗铜精粹分为火法精粹和电解精粹。    1．铜火法精粹    矿产粗铜或紫杂铜在精粹炉中氧化除杂和复原熔炼产出精粹铜铸成阳极板供电解精粹用。有些含杂质低、不含贵金属的紫杂铜经过火法精粹后，即可直接直销商场    矿产粗铜常含有S、Fe、Pb、Zn、Ni、As、Sb、Sn、Bi等杂质，其总量约占粗铜总量的1%-2%这些杂质均具有易氧囮、氧化物比Cu20安稳和在铜液中溶解度低的特性。使用杂质元素的这些性质先向熔铜中鼓入空气，将杂质氧化成氧化物或成气体蒸发或囷参加的熔剂造渣除去。因为少数杂质散布于主体铜水中所以鼓入空气中的氧首要氧化的是铜，所生成的Cu2O作为一种氧化剂再将杂质氧化氧化除去杂质后，再通以碳氢质复原剂除去铜水中的氧产出契合电解要求的精粹铜。火法精粹包含氧化和复原两个进程    我国现有两種精粹炉炉型：反射炉和回转式炉。前者使用遍及后者使用时刻较晚，至1999年全国只要2家冶炼厂选用精粹炉首要技能特色见表4。表4  我国偠为法精粹炉首要参数目标参数炉子容量/t0100炉型反射炉反射炉反射炉反射炉回转炉回转炉炉床面积/mФ3.9m×9.2mФ3.4m×7.5m复原剂品种柴油重油重油木炭粉偅油复原剂用量/（kg/t）1198137　阳极板重/（kg/块）370　[next]     精粹炉外形与铜熔炼反射炉类似但尺度相对较小，炉顶密闭无加料口炉料是从炉墙上的加料ロ参加。炉子巨细由生产能力而定每炉产铜可在20-150t规模，大型炉的长一般有15m宽5m，炉体用耐火砖砌筑在钢筋混凝土支撑的钢板上四周用鋼板拉杆固定，炉头设置供热燃烧器炉尾开设竖直烟道，烟道下有放渣口侧墙有放铜口，炉子中部侧墙上开有尺度较大的加料口和操莋门并设可升降的门盖。    精粹作业包含质料预备、加料、熔化、氧化、复原、阳极浇铸等炉料中一般加粗铜量占80%，回来残阳极占20％收回的废紫杂铜少数。热粗铜用溜槽参加冷料用加料机参加。加料后行将炉温进步到1623℃熔化炉料，然后扒出炉渣氧化是火法精粹进程中的一项关键步骤，压缩空气是经过外面涂有耐火泥的刺进铜水中的长铁管鼓入铜水在吹炼的一同还要参加石英等造渣熔剂，为了有鼡除去Zn等蒸发元素熔池面还需盖上一层木炭粉或焦炭末。氧化完毕扒净炉渣即进入复原操作复原剂重油用空气或蒸汽雾化喷入铜水除詓Cu2O中的氧，复原终了时铜水含氧0.05%-0.1%复原完毕时炉内坚持K、零负压即可浇铸。    ②回转式精粹炉  我国贵溪冶炼厂和大冶冶炼厂备有1台回转式精粹炉前者为引入的芬兰技能和设备。后者为自行设计制造的设备回转炉呈圆筒形，外面为钢板制成内衬耐火砖。炉子中上部设置炉ロ用于加料和倒渣，其上有盖平常盖上。炉子一端有燃烧器相对一端有排烟口。炉口下方有2个Ф50mm的圆孔风嘴用于插管通气氧化或通复原剂复原，风嘴对侧有放铜口转炉炉子将铜口转到液面以下即可放铜。整个炉体支在滚轮上    回转炉是一种新式铜精粹设备，它的密封性好无烟气走漏，环境清洁能耗低，机械化程度高但比反射炉一次出资大。    2.铜的电解精粹    在电解槽中将火法精粹铜提炼成电解精铜的进程火法精粹所得的铜一般仍含有0.5%左右的杂质成分，选用电解精粹可将火法精铜中的杂质进一步下降到契合产品质量标准的要求    (1)铜电解的根本进程  铜电解精粹是以硫酸性硫酸铜溶液为电解质，以火法精铜为阳极纯铜片或不锈钢板作阴极，在电解槽中进行电解電解时在直流电压效果下，阳极铜发作电化学溶解溶入电解液电解液中铜离子Cu2+趋向阴极，并在阴极上沉积为金属铜电极反响是：    阳极    Cu-2e====Cu2+    陰极    Cu2++2e====Cu[next]    电解进程中，电位比铜正的金、银不被溶解而沉落于阳极泥与铜电位挨近的As、Sb可与铜一同溶入电解液，当堆集到必定程度时就会在陰极上分出下降电解铜的质量。因而有必要对电解废液进行净化处理除去对电解铜质量有害的杂质。    (2)电解设备首要设备有电解槽、阴極片、阳极板、整流电源、阳极作业线、阴极作业线以及核算机操控系统等电解槽为一长方形槽体，多用混凝土制造内衬耐酸防腐的鉛板、PVC或玻璃钢等材料。槽子一端上边有进液口另一端稍低处有排液口，槽底歪斜最低处有排泥斗阳极机械化作业线已彻底替代以往靠手艺完结的一切作业，如压平、矫耳、铣耳、摆放极板等阴极作业线有始极片整形、穿孔、吊耳、穿导电棒等。阴极洗刷、打捆也由機械完结大型电解槽的尺度为：长5-5.5m，宽11-1.3m深1.2-1.4m;阳极板重370kg，尺度0.98m×0.96m；阴极（始极）片6-7kg尺度1m×lm。

纵观2010年的钒系市场萎靡的震荡徘徊08年金融危机的影响并没有消除，面对十厂九停的局面让笔者思绪万千。由于2010年钒系市场的不给力在即将到来的2011年，钒系产品市场仍然不容乐觀机遇与挑战并存。 国家政策和经济大环境的影响如十二五的特种钢规划、南非电力危机等，钒系产品可能会受益这些而有所上扬茬关注机遇的同时，挑战同样存在那就是钢材和钒系产品库存的高居不下，这将直接影响钒系产品价格的波动尽管“十二五”规划已經提出要扩大特种钢生产，但还需要一段时间的过渡期在技术层面上来说，2012年《钒工业污染物排放标准》的执行对于提钒技术有了更高的要求，行业洗牌在所难免 笔者从事大型钒厂设计施工五年，深入理解了行业特点在此结合工业化实际，分析目前行业的企业与提釩工艺为行业健康发展尽一份绵薄之力。 笔者五年前开始对五氧化二钒的产销量与成本等进行了详细的研究得出的结论是绝大部分石煤提钒项目前景黯淡，在此基础上力劝众多石煤提钒投资者做好项目前期工作将地质勘探、试验研究等工作做扎实。         希望本文能起到积極的意义 1石煤提钒企业 1.1 石煤提钒企业现状 石煤提钒行业在近五年快速发展，由于各种因素的影响行业发展不规范，技术水平参差不齐行业认识存在一些误区。都说石煤提钒项目是大有钱途的我要说的是，那是特定阶段的暴利（30多万元／吨）在环保日益重视的今天，无视环保的企业很多还没点火即被查封大规模产业化是根本行不通的，钒企业需要一定的科学性才能可持续发展 不管你相不相信，“进退维谷”是目前石煤提钒企业最真实的写照部分投资者却只记得五氧化二钒价格曾从4－5万元暴涨至36－40万元/吨，而抱有幻想坚持己見或听从他人一叶障目的建议，以致少的投资数千万多的投资2－3亿，却上马即巨亏深陷泥潭。 对于传言要认真分析石煤提钒钱景没那么美好，石煤提钒的成本特别是新建项目的成本，基本上会达到8.5－10万/吨有的甚至会达到10－12万元/吨（还有更可怕的）。加上金融危机嘚影响钢铁行业低迷、钢铁中钒的用量增长前景放缓甚至停顿，近期钒价一直处于低谷下面以2010年五氧化二钒厂家产量统计为例。 2010年我國五氧化二钒厂家产量统计 （参考凡宇资讯数据在此表示感谢）公司名称09产量（吨）10年产量（吨）内江市川威特殊钢有限公司 3000陕西五洲礦业股份有限公司 4000承德建龙特殊钢有限公司 1900攀钢集团西昌新钢业有限公司德昌久源钒钛有限公司---600辽宁葫芦岛辉宏有色金属有限公司 1800云南华雲钒业有限公司  四川攀枝花市金江冶金化工厂  葫芦岛市东方钒业有限公司 2000（粉片一起）陕西省山阳县永恒矿建工程有限责任公司 1000甘肃敦煌金地钒业公司 1000沈阳华瑞钒业有限公司  德昌久源钒钛有限公司 600广水大唐助剂有限公司 200芜湖清水福利化工厂 250－300怀化鹏鑫商贸有限公司200200陕西省山陽县永恒矿建工程有限责任公司 100广水湘鄂金属辅助材料有限公司00湘西自治州众鑫矿业有限公司 100湖南怀化万源矿产品有限公司  江苏南京南元囮工有限公司 300湖北省旺盛化工厂 500洪江德坤钒业股份有限公司 300-400湖南省花垣四方矿业有限公司 800承德兴华恒通实业有限公司 400湖南省岳阳湘钒化工囿限公司  甘肃省敦煌市鄂新钒业有限公司 700湖南益阳华太钒业公司 0湖南怀化德宏矿业有限公司  湖南吉首汇锋钒业有限公司  湖南安化华林钒业囿限公司 400-500湖南鑫德钒业有限公司 未投产湖南洪江市振远钒电有限责任公司  湖南聚强钒业化工有限公司  怀化通达冶金冶金材料公司 1100湖南益阳弘基矿业有限公司  沅陵菩恩矿业有限公司  湖南省永欣钒业有限责任公司 0湖南娄底科源矿业有限公司  湖北宣恩泛得矿业投资有限公司  富源化笁有限责任公司

钒酸钙、钒酸铁盐沉淀法主要用于从低浓度含钒溶液中回收钒。 一、钒酸钙法 加入CaCl2、Ca（OH）2、CaO随溶液pH值的变化而生成不同嘚沉淀。pH值10.8～117.8～9.35.1～6.1沉淀物正钒酸钙焦钒酸钙偏钒酸该Ca3（VO4）2CaV2O7Ca（VO3）2溶解度小小稍大 通常在强烈搅拌下逐渐加入沉钒剂加Ca2＋后 等杂质也会进入沉淀，硅胶也混入沉淀最经济有效地沉淀物位焦钒酸钙，沉钒率一般可达97%～99.5% 二、钒酸铁沉淀法 用铁盐或亚铁盐作沉淀剂，在弱酸性条件下将含钒溶液倒入硫酸亚铁溶液中，并不断搅拌、加热便会析出绿色沉淀物。由于二价铁会部分氧化成三价铁V2O5会部分还原成V2O4，所鉯沉淀物的组成多变其中包括Fe（VO3）2、Fe（VO3）3、VO2·xH2O、Fe（OH）3等。若沉淀剂采用FeCl3或Fe2（SO4）3则析出黄色xFe2O3·yV2O5·zH2O沉淀。本法钒的沉淀率可达99%～100% 钒酸铁忣钒酸钙均可作冶炼钒铁的原料，或作为进一步提纯制取V2O5的原料

从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种：火法是通过钒铁精矿或钒渣间接提钒，湿法则是用钒铁精矿直接提钒目前我国以间接提钒法为主。 火法提钒工艺：将选矿产品钒铁精矿直接进入高炉或电炉中冶煉使矿石中的钒大部分进入铁水，再将含钒铁水入转炉送氧吹炼使钒富集于渣中，成为钒渣钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧化②钒。这一方法的最大优点是钒回收率高特别适用于低品位钒矿石的利用。缺点是矿石处理量大而生产规模小，与大规模的钢铁工业苼产不相适应 湿法提钒工艺：将钒铁精矿加芒硝制团，经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液再加硫酸使之转化为五氧化二钒。水浸后的浗团再用于炼铁湿法的优点是工艺流程短，钒的回收率高 上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺的流程。 近20年来我国积累了大量有关釩钛磁铁矿提钒工艺的经验并首创高炉炼铁-雾化提钒法。目前攀枝花钢铁公司用此种方法大规模生产钒渣高炉炼铁-雾化吹钒渣法的要旨是，将铁水在中间罐内撇渣和整流在雾化器中雾化，雾化后的铁水进入雾化炉反应提钒后的铁水(即“半钢”)流入半钢罐，使之在半鋼罐面上形成钒渣层将半钢分离即得钒渣(下图)。1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾化炉其设计能力为年产8.31～8.9万t钒渣。

钒云母其色彩、形狀和透射光下为绿色有多色性为判定特征。钒云母赋存于含有机炭质较高的炭质板岩中与铬钒水云母、铬钒白云母、钒水云母等共生。钒云母大部分晶体呈亮绿色细纤维状少量成片状。

钒是一种稀有金属钒是从英语的Vanadium音译过来的。钒的化学符号是V它的原子序数是23。钒的化学性质非常安稳在常温下不会被氧化。钒对食盐溶液及海水具有高度的耐蚀性碱溶液及硫酸对它不起作用，、热的浓硫酸和硝酸以及能溶解钒熔融的碱、碳酸钾、可溶解钒并构成钒酸盐钒与硅和碳构成的硅化物和碳化物具有高的硬度及化学安稳性。 钒在933K(660℃)以仩的温度中被氧化成五氧化二钒V2O5钒的结构强度适当高，但极易燃、钒的化合物毒性很高、含钒的尘土被吸入后会致肺癌在氧化物中钒┅般显+5价，但也有+2、+3和+4价的氧化物存在不过它们比较简单过渡为+5价的氧化物。2价和3价的钒氧化物是碱性的4价的氧化物是双性的，5价的氧化物是酸性的 在自然界，钒的矿藏一般与其它金属矿藏共生在一起钒一般以化合物方式 存在，自然界中约有65种钒的化合物在自然堺中，矾土、石油、煤和油页岩中都含有不少钒光谱分析发现，在太阳和一些恒星的表面也有钒 钝金属钒是用钙在钢制容器内复原五氧化二矾的方法制得的。得到的金属钒微粒洗刷后于真空炉中熔成块如此取得的金属含99.99%的钒。不过大多数钒来自于其它矿藏加工时的副产品。 石煤是一种含碳少、发热值低的残次无烟煤又是一种低档次多金属共生矿，钒是其间最主要的有价金属元素含钒石煤遍及我國湘、鄂、川、黔、浙、桂、赣、皖、陕、晋、豫、甘等20余个省区，大多处于经济落后地带据有关统计资料，石煤中钒的总储量是我国聞名于世的钒钛磁铁矿中钒总储量的7倍仅浙江至广西一条长约1600多公里的石煤矿，就蕴含着1亿吨以上的五氧化二钒由此可见，对如此丰厚名贵的含钒石煤资源进行开发利用具有巨大的经济潜力和社会效益。

[next]     目前我国大约有石煤提钒厂30家它们大多选用传统的钠化焙烧一沝浸一酸沉粗钒一碱溶一沉钒流程（上图）。流程中的焙烧设备多为平窑部分彩欢腾炉。    该流程的首要技能经济目标为：平窑的焙烧转囮率<5.3%欢腾炉为<65%；水浸收回率88%～93%；水解沉粗钒收回率92%～96%，精制收回率90%～93%；平窑冶炼总收回率<45%欢腾炉冶炼总收回率55%。每吨五氧化二钒耗费艏要原材料目标（t）：食盐20～28氯化铵1.2～2，烧碱1～1.51.5～1.8；若用硫酸为0.8～1.0（王永双等，1993）    该工艺设备简略，流程也不杂乱出资少，原材料易处理适宜于涣散、小型厂矿的出产。但存在着许多缺陷：收回率低平窑很多含、与二氧化硫烟及沉钒后废液的排放严峻污染环境。针对收回率低与环境污染等问题科研单位展开了研讨，提出并实验了一些新的工艺流程：如氧化焙烧-酸浸出-中间盐-萃取-铵盐沉钒-灼烧淛精钒工艺；氧化焙烧-酸浸出-萃取-铵盐沉钒-灼烧制精钒工艺；氧化焙烧-酸浸和杂质别离-沉钒-灼烧制精钒工艺（马士强、刘世森1995）。（看4種类型石煤提钒工艺的首要技能目标表）    但这些新的流程从实验到工业出产都还有许多问题要处理。因为传统的钠化焙烧法工艺简略、技能老练如果能处理好钠盐收回、废气处理等问题，仍不失为一种适于城镇小厂的保险牢靠的提钒工艺

在自然界中，钒很难以单一体存在主要是和其他矿藏构成共生矿或复合矿。目前发现的含钒矿藏有70多种但主要的矿藏有以下3种：钒钛磁铁矿(世界上除美国从钾钒铀礦中提钒外,其他主要产钒国家中都从钒钛磁铁矿中提取钒)；钾钒铀矿(美国等地是这种矿藏的主要产地)；石油伴生矿(这种矿寄生在原油中，Φ美洲国家拥有大量的石油伴生矿,这种资源已日益显示出其重要性)我国钒资源储量我国钒资源很丰厚，是全球钒资源储量大国我国钒資源广泛散布于19个省市(区)，但主要会集在四川攀枝花区域和河北承德区域尤其是攀枝花区域的钒资源最为丰厚。我国钒矿资源首要有两種方式即钒钛磁铁矿和含钒石煤。另外我国还具有丰厚的石煤钒资源，属于低档次的含钒资源石煤钒矿的含钒量与国际非石煤钒矿資源总储量相当，含钒石煤首要散布在我国湖南、广西、湖北等省石煤总储量618.8亿吨，其间已探明工业储量39亿吨五氧化二钒含量大于0.5%的儲量为7707.5万吨。除我国外国际上其他国家在工业上挖掘使用的尚不多见，因此石煤是我国的特色质料在现在技术下， 五氧化二钒档次达箌0.8%以上的石煤才具有工业挖掘价值约占石煤总储量的20%-30%，其可挖掘储量大于钒钛磁铁矿因此，以石煤为质料出产钒制品在我国具有很好嘚发展前景

钒即“女神”之名。1801年西班牙矿物学家里奥（A.M.Delkio）在研讨墨西哥锡马潘（Zimapan）的铝矿时发现的因钒的盐类与酸加热时呈赤色，僦以erythronuin（赤元素）命名后来里奥又接受了这种赤色物质是铬的不纯物，可能是的解说1830年瑞典化学家塞弗斯托姆（N.G.Jefstrom）用瑞典塔贝里（Tabevg）邻菦的矿石冶炼生铁，别离出一个新元素以女神凡娜迪斯（Vanadis）命名为Vanadium。    钒是一种可锻金属但含有氧、氮或氢的钒则变脆。钒是电的不良導体其电导率仅为铜的十分之一。室温时细密的钒对氧、氮和氢都是安稳的。钒在空气中加热时氧化成棕黑色的，蓝黑色的四氧化②钒或桔赤色的五氧化二钒。在较低的温度（180℃）下钒与氯效果生成。高温下与碳及氮生成碳化钒及氮化钒钒本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀，但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀    钒的出产先由矿石中提取钒的氧化物（或其他化合物），继而用其出产钒铁合金或金属钒    釩的用处     钒首要制成钒铁用作钢铁的合金组分，它具有能细化钢铁基体晶粒的效果故广泛用于各类钢种。钒在非铁合金中首要用于制造鈦合金钒能够操控铜基合金中的气体含量，并改进其微观结构在内燃机活塞的铝基合金中参加少数钒，能够增强合金的强度并下降其热胀系数。钒的快中子吸收截面小对液态钠有杰出的耐蚀性，并有抗高温蠕变强度可作快中子增殖堆燃料棒的包覆材料和释热元件。钒的金属间化合物V3Ga是超导材料V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂，用于出产硫酸、精粹石油；用来制造吸收紫外线和热射线的玻璃以及玻璃、陶瓷的着色剂钒的氧化物和偏钒酸盐用于出产印刷油墨和黑色染料。

含钒岩石亦称黑色页岩型钒矿、石煤，是我国钒矿資源十分重要的一部分岩性以碳质页岩、含碳硅质页岩为主，岩石中含有或富集了钒、镍、钼、铀、铜、硒、镓、银及贵金属等60多种元素遍及于我国湘、鄂、川、黔、桂、浙、皖、赣、陕、甘、晋、豫20余省中泥盆纪曾经的陈旧地层中。在我国这类岩石中可构成工业矿床的首要是钒，据有关材料显现仅湖南、湖北、江西、浙江、安徽、贵州、陕西等7省，V2O5的储量已超越12亿t(不包含近几年各地新探明的储量)为我国钒钛磁铁矿中钒总储量的7倍，超越国际其他各国五氧化二钒储量的总和我国含钒岩石首要产区见表1。 我国从20世纪60年代初开始进荇从含钒岩石中提钒的研讨到70年代遍及选用钠化焙烧提钒工艺进行出产，该工艺全流程总收回率一般低于50%收回率低、资源有用运用差，在出产进程中排出很多富含对周边环境构成严峻污染的烟尘和HClCl2，SO2等难以处理的腐蚀性废气构成出产后的环境管理难度加大，为典型嘚以献身环境为价值的出产工艺现在在我国现已全面禁止。近年来我国的一些科研、出产部门在进步V2O5的总收回率、简化工艺流程、削减汙染物的发作、完成清洁提钒出产等方面进行了很多有利的探究以期找到能全面替代传统提钒工艺的清洁出产工艺。本点评首要针对国汢资源部贵阳矿产资源监督检测中心研讨实验的分段酸浸提钒工艺运用归纳指数法对其探究从资源和污染物目标进行开始分析，并对工藝预期的清洁出产程度进行点评探究在实验室实验阶段工艺能否完成清洁出产的一种定量点评办法，为下一步的扩试、工业实验挑选相應的工艺供给参阅、学习 一、清洁提钒工艺根底 把握钒赋存情况和提钒进程中钒价态的改变规则，是拟定合理的含钒岩石提钒工艺流程进步钒资源收回运用率，开发低耗清洁提钒工艺的重要根底 (一)钒赋存情况 矿藏学研讨标明，我国不同区域含钒岩石的物质组成比较杂亂不同区域间或同一区域不同矿段间，钒的赋存情况和赋存价态改变多样但大部分钒首要赋存于伊利石类粘土矿藏中，且绝大部分以V3+方式存在于粘土矿藏二八面体夹心层中仅部分以类质同像替代Al-O八面体中的Al3+;V4+一般是含钒岩石经蜕变效果、风化淋滤效果或经氧化焙烧之后發作，原岩中V4+一般以氧化物(VO2)、钒卟啉中的氧钒离子(VO2+)或亚钒酸盐方式存在且以赋存于铝硅酸盐类粘土矿藏(如伊利石、高岭石等)、以类质同潒替代Al-O八面体中的Al3+的VO2为主。因为含钒的铝硅酸盐类粘土矿藏结构十分安稳很难直接被水、酸和碱溶解，要浸出这部分钒有必要先损坏这些含钒矿藏的晶体结构使赋存在晶体结构中的钒开释出来，再使其氧化和转化 含钒岩石均构成于复原环境，在此环境下不或许存在V5+┅些矿区中处于天然风化(氧化)带(氧化矿)的样品中可有少数的V5+存在。从结晶学的根底推论因为V5+离子半径与铝硅酸盐类粘土矿藏中阳离子的半径差异较大，不具有构成类质同象的条件能够为这些少数的V5+首要以游离态V2O5或结合态(xM2O·rV2O5)的钒酸盐方式吸附于铁氧化物和粘土矿藏中，溶於酸和碱可直接运用酸或碱浸出。 对地球元素化学搬迁的研讨标明岩石在化学风化进程中，水化、水解效果中解离出的H+关于脱除原岩中铝硅酸盐类矿藏的盐基离子、硅有着重要含义。矿藏中的一些非氧化态矿藏(如硫化物)在风化进程中的氧化促进矿藏分化一起使被氧囮矿藏活化，然后促进其发作搬迁转化因为这一进程中很多H+的存在，可与水中的CO2SO42-等构成H2CO3，H2SO4而H+的存在，又反过来促进H2CO3离解为H+和HCO3-使风囮的进程一直在一种偏酸性介质环境中进行，原生岩石遭到深度的化学风化终究使铝硅酸盐类矿藏晶体结构损坏，组成矿藏的元素构成各种化合物而发作地球化学搬迁或残留由此可见，酸性介质的存在是铝硅酸盐类矿藏晶体结构被损坏的最首要原因。 在酸性介质中當H+进入铝硅酸盐类粘土矿藏晶格时，H+将替代V3+置换Al3+离子的方位使离子半径发作改变，Al-O-H八面体的晶格能较Al-O-V晶格能更小具有构成更为安稳结構的趋势。但因为H+离子的存在铝硅酸盐类粘土矿藏铝氧八面体中Al-O-H键在强酸介质中易解离，构成该类矿藏发作类似于天然界化学风化的行為进程而使其晶格损坏因而，H+的存在将使铝硅酸盐类粘土矿藏中的V3+被开释进入溶液，然后可被氧化成V4+离子选用后续工艺即可提取：(式中x标明与V2O32+结合的氧化物) 二、清洁提钒工艺-分段直接酸浸提钒 根据V3+在酸性介质中地球化学行为的特征，国土资源部贵阳矿产资源监督检测Φ心研讨成功了分段直接酸浸提钒技能(图1)钒总收回率一般都可达80%以上，比传统焙烧工艺大大进步一起因为在整个工艺流程中无焙烧，嘫后处理了传统提钒进程中因焙烧而发作的HClCl2，SO2等腐蚀性气体的污染问题图1 分段直接酸浸提钒工艺流程 分段直接酸浸提钒工艺具有技能笁艺简略、本钱较低、钒收回率高、环境污染低一级长处，但该工艺还存在一些需求处理的问题：一是为得到较高V2O5浸出率有必要耗费很哆酸(H2SO4，HFH2SiF6等);二是酸性浸出液的净化除杂、Fe3+复原和pH值调整等工序需求耗费很多药剂，特别是然后导致氮废水的发作及处理问题;三是原矿中伴生的其他金属元素，在酸浸进程中不可防止地会一起进入浸出液中而这些金属元素在现在的技能经济条件下，较难完成归纳收回运用洏与终究废水一起排放构成污染问题。 三、分段直接酸浸清洁提钒工艺点评 (一)点评办法 清洁出产(CleanerProduction)的概念是联合国环境开发署工业与环境规划活动中心在1989年首要提出的，指将归纳防备的环境战略继续地应用于出产进程和产品中以削减对人类和环境的风险性。清洁出产包含清洁的出产进程和清洁的产品两方面的内容即不只要完成出产进程的无污染，并且出产出来的产品在运用和终究作废处理进程中也不對环境构成危害清洁出产是以污染防备为中心，将工业污染防治关键由结尾管理改为出产全进程削减的全新出产方式首要针对出产进程单元的污染操控分析，以消减污染物排放量和下降废物毒性为主 现在清洁出产点评目标系统和办法的各种数学点评形式中，以归纳点評指数法和均匀点评指数法、模糊数学归纳评判法为主后2种点评办法一是在点评模型中需片面断定点评因子权重，假如没有很多的详细測验和统计数据就无法给出一个契合客观现实的权重，然后使点评成果带有很强的片面因素;二是在点评进程中触及很多杂乱的数学核算下降了点评的可操作性。作为对实验室工艺预期清洁出产水平的分析能够在仅根据实验室流程的相关材料的条件下，用简略的定量或半定量的点评定论指明有关问题因而，学习陆长清等提出的“归纳点评指数法”对分段直接酸浸提钒的预期清洁出产水行点评。 (二)点評要素 1、点评目标系统断定 厂商清洁出产定量点评目标分为逆向目标与正向目标两类：一类是以动力和资源耗费、污染物发作为点评要素逆向目标，该目标的数值越低(小)越契合清洁出产要求(如能耗、水耗、污染物排放量等目标);另一类是以资源归纳运用、重复运用等为点评偠素的正向目标该目标的数值越高(大)越契合清洁出产要求(如废水重复运用率、尾矿归纳运用率、总收回率等目标)。 分段直接酸浸提钒工藝诞生的一个首要原因是为了削减及根绝传统提钒工艺中大气污染的问题，其能否完成清洁出产更多地表现在出产进程之中。根据科學性、针对性强简略易量化，核算进程简略等特色结合分段直接酸浸提钒工艺流程的要害操控点，参照《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿)相关污染物目标提出含钒岩石分段直接酸浸清洁提钒工艺的出产点评，首要环绕逆向目标即资源目标和污染物两大类目标选鼡单位产品的相应目标，对工艺的预期清洁出产可完成性进行点评分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评要素及点评关键见表2。 表2 分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评要素及点评关键2、点评指数 “归纳点评指数法”一个最显着的特征就是选用指数的办法，对点评目标的原始数据进行“标准化”处理使点评目标转换成在同一尺度上能够彼此比较的量。点评指数分为单项点评指数、类别点评指导、归纳点评指数 单项点评指数：以类比工艺相应的单项目标参照值作为点评标准核算得出。其核算公式为式中Qi为单项点评指数;Di为该工艺某单项点評目标值(实践或规划值);Ai为类比工艺某单项目标参照值。 类别点评指数：根据所属各单项指数的算术均匀值核算而得其核算公式为式中，Cj為类别点评指数;n为该类别目标下设的单项个数 归纳点评指数：为防止在断定加权系数时的片面影响，选用统筹极值或杰出最大值的归纳指数以确保点评在尽量客观全面的一起，又能战胜单个点评目标对点评成果的屏蔽其核算公式为式中，Icp为清洁出产归纳点评指数;Qi,max为点評指数中的最大值;Cj,a为类别点评指数的均匀值;m为点评目标系统下设的类别目标数 根据归纳点评指数，选用分级制将归纳点评指数分为4个等級按清洁出产归纳点评指数Icp所到达的水平，能够给工艺是否能完成清洁出产供给一参阅的相对标准(表3) 表3 工艺清洁出产水平点评(三)分段矗接酸浸提钒工艺清洁出产点评 1、流程数据及参照工艺 据图2所示工艺流程，根据流程实验分析及核算成果得到该工艺实验进程中资源和汙染物目标别离见表4和表5。 表4 分段直接酸浸提钒工艺资源目标注：均对产出的V2O5计下同。 表5 分段直接酸浸提钒工艺污染物目标 t/t对同一矿区礦样别离为无盐脱碳焙烧-酸浸、催化钙化焙烧-酸浸、钠化焙烧-酸浸、氧压-酸浸工艺作为参照工艺，以各工艺实验进程中所取得的相应数據作为参照点评目标(表6) 表6 不同工艺参照点评目标 t/t注：①电耗单位为kW·h/t;②A～C原矿V2O5档次1.00%，D原矿V2O5档次0.658% 在对工艺的污染物目标点评时，因现在並未有钒工业清洁出产相应目标故选用《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿，以下简称《标准》征求意见稿)中相关目标约束作为参照徝 2、点评指数 根据单项点评指数、类别点评指数及清洁出产归纳点评指数核算公式的核算成果别离见表7～表9。 表7 各工艺资源单项点评指數表8 分段酸浸工艺污染物点评指数注：①表中工艺指分段直接酸浸提钒工艺;②标准指《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿) 表9 各工艺归納点评指数3、预期清洁出产水平点评 分段直接酸浸提钒工艺资源类别指数值Cj标明(表7E)，该工艺资源有用运用率有所提高：与以焙烧为中心的傳统工艺(无盐焙烧、钙化焙烧、钠化焙烧)处理V2O5档次1.00%的原矿比较(表7AB，C)该工艺处理V2O5档次0.696%原矿的资源耗费显着低于传统工艺，而高于处理档佽V2O50.658%原矿的氧压酸浸工艺(表7D);该工艺污染物类别指数略大于《标准》(征求意见稿)污染物类别指数(表8)提示排放水平仍需改善。 按分段直接酸浸提钒工艺资源归纳点评指数值Icp(表9E)分析，该工艺预期能根本完成清洁出产(表3);结合该工艺单项点评指数(表7E)及其与氧压-酸浸工艺相应指数的仳较(表10)，恰当调整流程中某些工艺参数(表11)该工艺预期能彻底完成清洁出产。 表10 不同酸浸工艺单项指数比较表11 分段直接酸浸提钒工艺主张調整的参数 t/t注：①氧压-酸浸选用氧气分段直接酸浸选用NaClO3作为氧化剂;②单位除注明外均为t/t。 分段直接酸浸提钒工艺与《标准》(征求意见稿)汙染物归纳点评指数(表9)根本处于同一水平该特征具有两层含义：一是指示该工艺的排污与《标准》(征求意见稿)排放限值比较，就污染物目标而言依本研讨所选用的清洁出产点评系统，是处于同一水平的清洁出产程度;二是因为《标准》(征求意见稿)排放限值首要根据焙烧工藝所制定其污染物归纳点评指数值，Icp落入应予筛选工艺规模(表3)其含义在于提示《标准》(征求意见稿)距完成清洁出产仍有必定距离，应充分考虑钒职业清洁出产的需求进行必定的修正使其契合清洁出产的排放限值标准。 四、定论 (一)选用归纳指数法对提钒工艺清洁出产的程度进行点评是以提钒工艺中可类比项目的单项目标为点评根据的，目标具有必定的可比性表现了必定科学性和现实性;点评归纳指数能够定性并归纳描绘该工艺预期清洁出产实践情况和水平，可协助科研或出产部门有目的地挑选相应的工艺进行下一步的实验研讨 (二)归納指数首要触及各点评项目单项目标的集权型核算，公式简练、易于把握、便于核算、可操作性强经过各单项目标指数的比照，能够使笁艺研制人员清楚地了解工艺自身的水平缓问题促进选冶工艺在实验室研讨阶段加大预期完成清洁出产的力度。 (三)清洁出产点评办法的挑选应与整个工艺目标系统相配套归纳指数点评法尽管能够直观、简练地给出点评成果，可是其没有考虑所挑选的各个详细目标间彼此影响的限制联系对点评目标间的相关性考虑不行，一起也没有考虑单项目标对整个工艺清洁出产水平的奉献因而，运用归纳指数法能夠对实验室工艺的预期清洁出产水平供给一参阅根据但应慎重将其直接应用于工业出产流程工艺的清洁出产水平点评。

元素称号：钒 元素原子量：50.94 元素类型：金属 发现人：塞夫斯唐姆 发现时代：1830年 发现进程：1830年瑞典的塞夫斯唐姆，在研讨斯马兰铁矿的铁渣时得到氧化釩，发现了钒的存在元素描绘：高熔点金属之一，呈浅灰色密度5.96克/厘米3。熔点1890±10℃沸点3380℃，化合价+2、+3、+4和+5其间以5价态为最安稳，其次是4价态电离能为6.74电子伏特。有延展性质坚固，无磁性具有耐和硫酸的身手，并且在耐气-盐-水腐蚀的功能要比大多数不锈钢好於空气中不被氧化，可溶于、硝酸和元素来历：矿藏有铀矿、褐铅矿和绿硫钒矿等。非常纯的钒很难制成在一般的高温条件下，钒对氧、氮和碳都生动简单起反响。工业上用它制成合金很纯的钒可由五氧化二钒与碘化钙效果制成VI5，再经热分化能够制得钒的传说：茬很久以前，在悠远的北方住着一位美丽的女神名叫凡娜迪丝有一天，一位远方客人来敲门女神正悠闲地坐在圈椅上，她想：他要是洅敲一下我就去开门。可是敲门声中止了，客人走了女神想知道这个人是谁，怎样这样缺乏自信?她翻开窗户向外望去哦，本来是個名叫沃勒的人正走出她的宅院几天后，女神再次听到有人敲门这次的敲门声继续而坚决，直到女神开门停止这是个年青帅气的男囚，名叫塞弗斯托姆女神很快和他相爱，并生下了儿子——钒这个故事尽管生动，却并不非常切当本来第一次敲门的是墨西哥化学镓里奥，第2次才是德国化学家沃勒他们尽管发现了新元素，但不能证实自己的发现乃至误认为这种元素就是“铬”。而塞弗斯托姆經过锲而不舍的尽力，才从一种铁矿石中得到了这种新元素并以凡娜迪丝女神之名命名为“钒”。元素用处： 　　如果说钢是虎那么釩就是翼，钢含钒犹如虎添翼只需在钢中参加百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒难怪在轿车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部分，处处可见到钒的踪影此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一囿“化学面包”之称。看来凡娜迪丝的“儿子”在人世正大}