从钒渣中提取钒的新方法:
失去催化性能以后,废催化剂中含有钒、钼、镍或钴、氧化铝等有用物质,因此是一种非常有用的战略资源。对含钒碳质页岩的提钒工艺技术研究基本上由高等院校,科研机构与企业合作开发,经过30多年积极努力探索研究,不断地开拓创新,我国在钒矿资源开展利用工艺技术方面取得较好的成绩。目前国内从废催化剂中提取钒和钼时采用的办法一般是:把废催化剂磨成粉末,与碳酸钠混合,在焙烧炉中于700~800℃下焙烧,使钒和钼转化成水溶性的钒酸钠和钼酸钠, 因为此时氧化铝的结构为刚玉结构,用酸碱溶液在一般条件下很难使它溶解,所以用普通办法很难分离镍和氧化铝。
在用碱熔方法处理该渣时,这些钒变成钒酸钠进入铝酸钠溶液,采取一定的方法把钒酸钠从铝酸钠溶液中沉淀出来,所得的结晶称为钒渣。在国内没有对五氧化二钒毒性检测的规程,但中华人民共和国国标中也明确列示其为物质,生产过程需要在省级安监部门办理安全生产许可证。在某一次试验中取得如下数据:处理600g含镍铝渣,回收90g钒渣;该钒渣含钒3.90%,钼0.058%,其他成分为、铝酸钠、水等;钒的回收率为86%。
钒在合金中的应用
钒和钛组成重要的金属合金Ti-6A1-4 V、用于飞机发动机、宇航船舱骨架、、军舰的水翼和引进器、蒸汽涡轮机叶片、火箭发动机壳等。此外,钒合金还应用于磁性材料、硬质合金、超导材料(如V3Ga)及核反应堆材料等领域。
钒在电池中是以钒的氧化物形式作正极,如把V2O5和V6O13用作锂电池的正极。钒电池的优点是可在常温下安全使用,电解液和电池使用寿命均长,制造成本低。日本电池用V2O5的消费量约为5000t/a,约占世界V2O5总消费量的10%。
此外,在美国、澳大利亚和我国的攀钢、承钢也在研究钒在蓄电池中的应用,如果未来钒电池能够推广,将是钒金属的另一个需求增长极。
把钒钛磁铁矿磨细(湿磨),磨细后的矿粉与钠盐(硫酸钠)混合造球,球团直接送到链篦回转窑的链篦上,利用回转窑的余热烘干并加热至900℃,随后在回转窑内于1270℃左右停留60—110min,钒转化率可达到92%以上。
湿法冶金工艺生产主要经历以下生产阶段:1、原料预处理;2、固液分离及溶液净化;3、钒溶液沉淀结晶;4、钒酸盐分解、干燥及熔炼。
片状生产
按熔化方式不同可分为:
一步法熔化制片
将多钒酸铵或偏钒酸铵直接放入熔化炉中,在1000℃的条件下,脱水、脱氨、熔化一步完成,国内片状生产几科完全采用该方法。
粉状生产:
粉状是将偏钒酸铵放入分解窑或电阻炉内在小于200℃条件下脱水,再在500℃~600℃分件下分解脱氨制成。
上述工序是当前生产工艺中主要采用的单元方法,
由于原料不同,有一些国内外厂家也有采用冷冻法和分步结晶等方法进行提钒,但应用较少。
钒渣结算计算方法(基准吨计价法):
(1)钒渣价格:以基准吨钒渣价格为计价标准
(2)基准吨钒渣:指除水分、金属铁,V2O5含量为10%的钒渣。(3)钒渣数量:以基准吨为数量计量单位。
(4)基准吨计算:
钒渣基准吨=钒渣自然吨重量×(1-H2O%)×(1-MFe%)×钒渣品位(%)÷ 10%
(5)钒渣结算金额计算:
钒渣结算金额=钒渣基准吨价格×钒渣基准吨数量