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第 12卷第4 期 过 程 工 程 学 报 Vol.12 No.4 2012 年 8 月 The Chinese Journal of Process Engineering Aug. 2012 碳酸钠焙烧铝系钒铁炉渣共提取钒与铝 1 1 1 1,2 1 1 高明磊 ， 陈东辉 ， 石立新 ， 李兰杰 ， 周冰晶 ， 祁 健 (1. 河北钢铁股份有限公司承德分公司钒钛工程技术研究中心，河北 承德 067102 ；2. 中国科学院过程工程研究所，北京 100190) 摘 要：通过对铝系钒铁炉渣碳酸钠焙烧−水浸全过程的矿物分析、热力学计算及对比实验，研究了炉渣中钒、铝同 步转化、溶出的机理与规律. 结果显示，焙烧进程中渣中镁铝尖晶石 MgO⋅Al O 相、CaO⋅2Al O 相逐渐消失，MgO 2 3 2 3 相生成，并生成碱熔相 Na O⋅Al O 和钒酸盐. 随焙烧温度及时间增加，Na O⋅Al O 和钒酸盐相明显增多，钒、铝溶出 2 2 3 2 2 3 率增加. 焙烧熟料经水浸后，液相呈碱性，钒、铝分别以可溶性钒酸钠和铝酸钠的形式进入水相，固相残留物为少量 未反应的镁铝尖晶石及新生成的 MgO 和 Ca(OH)2 . 在磨矿粒度75 µm 、配碱系数 1.0、焙烧温度 1000 ℃及焙烧时间 4 h 的优化条件下，钒的溶出率可达90%，铝的溶出率可达 75%. 关键词：铝系钒铁炉渣；钒；氧化铝；碳酸钠焙烧；溶出 中图分类号：TF814.3 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2012)04−0576−07 1 前 言 附加剂，添加 MgSO4 作转化剂进行氧化钠化焙烧，以 碳铵浸出的方法提取 V O ，在浸出过程中铝不溶出. 该 2 5 钒是一种重要的稀有金属元素，用途广泛，约 90% 工艺虽能回收渣中的钒，但存在钒回收率低(65%∼ 的钒以合金形式(其中 70% 以上为钒铁合金)用于钢铁生 75%)、炉渣中的铝仍未能得到资源化利用的缺陷，且在 产[1] ，钒作为钢的微合金化元素，能细化晶粒、显著改 浸出过程中会有部分铝不可避免地进入溶液中，后续处 善钢的性能[2−4] . 目前，高钒铁(含钒 80%)生产主要采用 理困难，难以工业化应用. 上述方法或是低价值利用、 铝热还原法，即以钒的氧化物(V O 或 V O )为原料，以 2 5 2 3 或是只对炉渣中的单一组分加以回收利用. 目前，对该 金属铝为还原剂，在冶炼过程中还需添加适量碱性氧化 类物料钒和铝同步回收利用的研究还未见报道. 鉴于 物(如石灰或煅烧过的白云石)调节炉渣成分，以降低炉 此，本工