攀钢钒渣经数次提钒后产生的水浸渣即提钒尾渣,每生产1t V205,就会产生这类提钒尾渣约200t,且其中V205有1.5%左右,钒含量较高。提钒尾渣一般被堆存在尾矿库中,不仅占用宝贵的土地资源,同时也是对资源的一种浪费。从提钒尾渣中提钒越来越受到不少研究学者的关注,目前从提钒尾渣中提钒的方法有：有采用加压成型-焙烧提钒；加压酸浸提钒；氢氧化钠亚熔盐法提钒；常压酸浸提钒。以上几种工艺各有其优缺点,但是,至今没有一套完整的环保、有效的提钒工艺。本文以攀钢钒渣和提钒尾渣为原料,探索出一条提钒尾渣再次提钒的完整工艺路线。提出了对提钒尾渣采用酸浸并将所得的酸浸液制含钒中间渣返回和钒渣钠化焙烧的工艺路线,对提钒尾渣酸浸提钒过程和中间渣返回焙烧过程的相关理论进行了研究,为工业提钒提供理论指导。主要结论及研究成果如下：1.氟化钙酸浸提钒尾渣对提钒的影响1)对提钒尾渣进行化学组成及物相的分析,主要的物相是含钒尖晶石、铁橄榄石、锰铝榴石、辉石及磁铁矿和赤铁矿,钒主要存在于含钒尖晶石中,少量存在于辉石相中。且硅和铁含量较高。2)加入氟化钙作为助浸剂酸浸提钒比硫酸直接酸浸提钒尾渣浸出率要高出17个百分点左右。提钒尾渣粒度为-74μm占80%,配入氟化钙量占提钒尾渣量的6%,硫酸浓度(v/v)为15%,浸出温度为90℃,浸出液固比为2.5：lmL.g-1,浸出时间为120mmin,搅拌强度为300r.mmin-1,钒浸出率达到83%。3)直接酸浸后所得矿渣表面致密,颗粒较大；加氟化钙酸浸后所得矿渣矿物表面疏松多孔,且颗粒明显变小,能有效破坏提钒尾渣中含钒晶石的结构使V裸露出来从而易于被溶解到酸中。加氟化钙酸浸可以降低表观活化能,由直接酸浸的27.54KJ.mol-1降低到21.53KJ.mol-1。2.含钒中间渣返回钒渣钠化焙烧对钒浸出的影响1)对中间渣的成分进行分析,可以认为钒主要是吸附或夹杂在Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀聚合物的表面。其中,中间渣中V205品位为2.91%。2)对钒渣钠化焙烧过程进行热力学分析,得出橄榄石先分解,含钒尖晶石后分解,氧化铁的钠化反应最容易发生,钒的钠化反应中,低价钒的钠化反应较高价钒的钠化反应易发生,生成硅酸钠的反应比生成钒酸钠的反应更易发生。3)含钒中间渣的最佳返回量为钒渣重量的20%,含钒中间渣返回焙烧对钒的浸出有促进作用。含钒中间渣返回钒渣钠化焙烧可以降低焙烧渣的烧结程度及含钒尖晶石分解的温度,有利于钒的氧化,促进了尖晶石中的钒和钠盐反应生成可溶性的钒酸钠。
