钒冶炼技术和生产工艺

我国是钒资源大国，也是钒的生产和消费大国。钒合金、五氧化二钒及钒化合物主要用于钢铁生产、玻璃与陶瓷工业、 硫酸和石油化工生产行业。目前，提取五氧化二钒的矿产资源有两大类：一类是钒钛磁铁矿； 二类是含钒的碳质页岩(俗称石煤、煤矸石)。我国石煤钒矿蕴藏量其丰富，因此从含钒石煤中提取五氧化二钒具有很好的应用前景。钒氮合金公司要和大家分享的是钒提取技术。

酸浸碱溶提钒法

利用酸使含钒固废中的钒以VO2+ ,VO2+的形态浸出，加碱中和，在弱碱性条件下用氧化剂使钒成为五价离子(如VO3-)，并使钒与铁的水合氧化物等杂质共同沉淀，再用酸碱浸制得粗钒，粗钒经碱溶生成五价钒的钠盐，并除去杂质硅，后用铵盐二次沉钒得偏钒酸铵，经焙烧得到高纯V2O5，该工艺已应用低钒钢渣提钒。

钠化焙烧提钒法

钠化焙烧提钒是含钒原料提钒应用较多的工艺，研究也较为透彻，我国陈厚生教授对该工艺技术贡献较大。其基本原理是:以食盐或苏打为添加剂，通过焙烧将多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐,如Na2O. yV2O5 和NaVO3，再对钠化焙烧产物直接水浸，可得到含钒及少量铝杂质的浸取液，然后加入铵盐(酸性铵盐沉淀法)制得偏钒酸铵沉淀，经焙烧得到粗 V2O5，再经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得偏钒酸铵，焙烧后可得到纯度大于98%的V2O5。也可用硫酸浸渍焙烧产物，此时发生反应：2NaVO3+H2SO4 ＝Na2 SO4+H2O+V2Os，分离得到粗V2O5，后经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得偏钒酸铵，经焙烧可得高纯V2O5。该工艺已用于石煤和低钒钢渣提钒。流程图可在下方石煤提钒部分看到。

直接焙烧提钒法

一般包括焙烧、浸出、沉钒、制偏钒酸铵和锻烧几个步骤。焙烧时不加任何添加剂，靠空气中的氧在高温下将低价钒直接转化为酸可溶的V2O5。然后用硫酸将焙烧产物中的V2O5以五价钒离子形态浸出，再对浸出液净化，除去Fe等杂质，并用水解沉淀法或铵盐沉淀法沉淀红钒，再将红钒溶解于热的烧碱水溶液中，控制适当浓度和pH值，使溶液中的钒主要以VO3(OH)2-形态存在，澄清后取上清液采用铵盐沉淀法制偏钒酸铵，再锻烧即得高纯V2O5。该法已用于含钒石煤的提钒。

钙化焙烧提钒法

将石灰或含钙化合物作溶剂添加到含钒固废中造球、焙烧，使钒氧化成不溶于水的钒钙盐，如 Ca(VO3) 2、Ca3 (VO4)4、Ca2V2O7，再用酸将其浸出，并控制合理的pH，使之生成VO2+或V10O28 6-等离子，同时净化浸出液，除去Fe等杂质。然后采用铵盐法沉钒、制偏钒酸铵并锻烧得高纯V2O5。钙化焙烧法已应用于石煤提钒中。