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钒作为一个国家的战略物资已经倍受各国的重视。它广泛的应用于军工行业、航天行业、化学行业和钢铁行业等等。近年来,随着钢铁行业的快速发展,钒的消耗量也在不断的增长。由于钒资源的开采也随着消耗量的增加不断的增加,所以人们开始重视那些含钒量少的但矿藏量很大的资源和人们在生产过程中产生的二次资源。这些钒资源将成为人们所研究的焦点,并且对将来的钒资源有效利用有一定的影响。四川省攀西地区的钒钛磁铁矿储量较大,并且钒的含量也很多。因此在进行提钒炼钢的过程中会产生一些不需要的尾渣,但是经检测这些尾渣中仍含有少量钒的存在。这便是由生产而产生的含钒的二次资源,倘若对这些钒资源置之不理,那么这不仅浪费资源,而且将会对环境造成污染。为此本课题主要来自于攀西地区的提钒炼钢的钢厂。所解决的问题便是从这些含钒的尾渣中尽可能的将钒提取出来,因此本课题的原料便是含钒的尾渣。由于此尾渣成分复杂、特殊,目前没有较好的处理方法。本实验采用钠化焙烧—酸性浸出沉钒技术探索提钒的最佳工艺,为工业生产提供指导。 本实验首先进行原料的焙烧实验,尾渣能否将钒尽可能的浸出来,主要是看焙烧过程中能否将钒完全氧化并且能够跟添加剂完全反应来决定的。由此本实验选择Na2CO3作为焙烧添加剂,这是因为碳酸钠较便宜,并且在焙烧反应过程中产生二氧化碳不会对环境造成污染。由于焙烧过程是一个很复杂的过程,因此在进行实验之前首先对焙烧过程中主要的可能发生的反应进行热力学分析和计算,确定了反应能够顺利进行。在此理论的基础上,确定了对焙烧实验产生较大影响的因素有:焙烧温度、焙烧时间、添加剂的百分含量和粒度。利用控制变量的方法分别研究每一个影响因素。通过对每一个因素进行图解、XRD和SEM分析,确定了每个因素的最佳工艺,因此得出焙烧的最佳工艺:焙烧温度为700℃,焙烧时间为60 min,添加剂的百分含量为10%,粒度为≥200 m。 由于文献中大量使用酸来浸出钒化合物,并且通过预实验对酸浸和碱浸进行了对比后,决定在浸出实验的过程中选择酸浸,这样能够最大限度的将钒浸在溶液中。浸出实验同样对其进行热力学的计算和分析,简要的对钒在酸浸溶液中的溶解进行说明和肯定。本实验以焙烧后的渣作为原料进行浸出实验。影响浸出实验的主要因素确定为浸出温度、浸出时间、酸的百分含量、搅拌强度和固液比五个因素。同样采取控制变量法利用图解分析确定每个影响因素的最佳工艺,并通过XRD进行验证说明。最终钒的浸出率可达93%以上,并确定浸出过程的最佳工艺为:浸出温度为90℃,浸出时间为4h,酸的百分含量为30%,搅拌强度为380 rpm,液固比为7∶1 最后对浸出液进行沉钒处理。在介绍沉钒方法后,对直接加氨水、弱酸性铵盐沉钒和酸性铵盐沉钒进行了实验。沉钒后的滤渣中有2%的五氧化二钒,因此认为此浸出液由于杂质较多,应该使用萃取的方法才能够将钒以高纯度的状态提出。