钒是一种拥有高熔点和高沸点的银灰色金属,具备无磁性和质地坚硬的特点,并且在耐气、盐、水腐蚀的性能上要比大多数不锈钢好,在空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。
钒矿是含有钒的矿物,在自然界中很少见到单独的钒矿床,一般都与其它矿产共生,目前发现的含钒矿物有70多种,但主要的矿物有钒钛磁铁矿、钾钒铀矿、石油伴生矿等。
钒钛磁铁矿中的钒主要以FeO·V2O3尖晶石形态存在,矿中含钒0.2%~1.5%。世界上除美国从钾钒铀矿中提钒外,其他主要产钒国家中都从钒钛磁铁矿中提取钒。
直接提钒工艺以钒钛磁铁精矿高钢钛、低铁型)为原料,预处理后与添加剂混合进行氧化焙烧,然后浸出,进而沉凯,钒为主要产品,钛和铁为副产品。该工艺的提钒流程较短。钒的回收率较高。
钒钛磁铁矿精矿经高炉冶炼,含钒生铁水在转炉内吹炼,得到含V205达1296-16%的钒渣和半钢渣。钒渣作为提钒原料,提钒工艺很多,有雾化提钒法、氧气顶吹转炉提钒法、空气底吹转炉提钒法等。
从石煤中提取五氧化二钒及其它稀有金属,采用平窑钛化焙烧一水提出一酸沉钡一碱溶解—沉淀偏钒酸的工艺流程。美国矿业局采用,钠化焙烧—硫酸浸出—溶剂萃取一铵盐沉钒工艺,从内华达州的白云石页岩中回收偏钒酸铵产品,钒的回收率为69.5%。但石煤提钒存在生产工艺技术落后,基础理论研究薄弱,产品单一,总回收率低,生产成本高,环境污染严重等问题。
原油是另一种提钒资源,石油含钒相对高的国家在中东。原油精炼过程中钢富集干重油中,采用氯化处理这类原油,钒富集在催化剂中。用章油作燃料燃烧,铜富集在苏粉中。然后在800℃重化焙烧,再在培督料中加入300ml159blaOH溶液,干60℃下增拌浸出3h,在50℃下过滤得到的浸出液含2.4%钒。将浸出液冷却至5℃便析出含钒结晶。在过滤母液中加入NaOH以调整其成分并返回浸出。含钒结晶中含钒7.9%,钒的浸出率为50%。
直接从沥青焦中浸出钒,其方法是用H2SO4溶液浸出,浸出速度较快,浸出液为蓝色,表明钒是以正4价状态存在,钒的浸出率为45%~50%。用5%的Na2C03溶液浸出,当浸出液的pH=9.4时,钒以正价存在,浸出率小于20%,加入196乙二胺四脂酸,则可将钒的浸出率提高到25%。此外,焦灰也可直接熔炼成舍1496钒,15%镍和496碳的合金,再从这种合金中回收钒。
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