釩提取技術釩提取技術1.釩的分布1.釩相關知識介紹

釩在地殼中的含量在0.02~0.03%之間，釩在地殼中為第17常見的元素。釩主要賦存在磁鐵礦、磷酸鹽巖、含鈾砂巖和粉砂巖礦床中，還有大量的釩賦存于鋁土礦和含碳物質中（如石油、煤、油頁巖和焦油砂中）。全球釩資源的98%來自于釩鈦磁鐵礦。產地：釩鈦磁鐵礦：俄羅斯、中國、南非、澳大利亞西部和新西蘭；油類礦藏：委內瑞拉、加拿大阿爾伯托、中東和澳大利亞昆仕蘭；美國的釩礦石和黏土礦。世界釩儲量約15980萬t。其中，南非占46%，獨聯體占23.6%，美國占13.1%，中國占11.6%，其它國家總和不足6%，具體見表1。

圖1釩的主要礦藏

表1世界釩金屬儲量分布表地區(qū)金屬量（萬t）所占比例（%）備注南非78046.0俄羅斯40823.6美國31813.1主要在鈾礦中中國16311.6不含石煤礦其它國家和地區(qū)875.7世界總計16561001.釩的分布1.釩相關知識介紹釩在地殼中的含量在0.02~2可開采儲量指利用現有的技術可以經濟地提取的部分。保有儲量指可以利用未開發(fā)的技術在將來進行提取的部分。釩的總蘊藏量為6300萬，其中僅有1000多萬噸屬于可開采儲量，而3110噸為可在將來開采的保有儲量。表一為主要的可開采儲量，它存在于俄羅斯、中國和南非釩鈦磁鐵礦中。

可開采儲量1020萬噸%保有儲量3109.4萬噸%澳大利亞1.67.7中國19.69.6俄羅斯48.922.5南非29.440.2美國—12.9其他0.57.1表2可開采儲量和保有儲量世界釩礦現狀：可開采量相對較少1.釩相關知識介紹1.釩的分布可開采儲量指利用現有的技術可以經濟地提取的部分。

3中國的釩鈦資源

中國釩資源極其豐富，是全球釩資源儲量大國。全國10多個省市（區(qū)）都有釩礦物，但主要集中在四川攀枝花地區(qū)和河北承德地區(qū)，尤其是攀枝花地區(qū)的釩資源相當豐富。中國還擁有豐富的石煤釩資源，石煤釩礦的含釩量與世界非石煤釩礦資源總儲量相當。

1.釩的分布1.釩相關知識介紹中國的釩鈦資源中國釩資源極其豐富，是全球釩資源儲量大4

攀西地區(qū)是中國礦產資源最富集的地區(qū)之一，有釩鈦磁鐵礦資源儲量100億噸，占全國鐵礦資源儲量近20%。其中，釩資源儲量占全國儲量的61%，占世界儲量的11.6%，居中國第一、世界第三；

五氧化二釩儲量為1578萬t，約占全國儲量的55％，世界儲量的11％。中國的釩鈦資源1.釩的分布1.釩相關知識介紹攀西地區(qū)是中國礦產資源最富集的地區(qū)之一，有釩鈦5河北承德地區(qū)：

高鐵品位釩鈦磁鐵礦(鐵含量大于30％，V2O5含量大于0.7％)已探明儲量2.6億t，其中保有儲量2.2億t；

低鐵品位釩鈦磁鐵礦(鐵含量大于10％，V2O5含量大于0.13％)已詳細勘查確定的儲量為29.6億t，總共約占全國儲量的40％。中國的釩鈦資源1.釩的分布1.釩相關知識介紹河北承德地區(qū)：中國的釩鈦資源1.釩的分布1.釩相關知識介紹62.釩礦類型礦物名稱顏色分子式主要產地釩鈦磁鐵礦釩鉀鈾礦釩云母綠硫釩礦硫釩銅礦方硫鐵鎳礦磷酸鹽釩礦釩鉛礦釩鉛鋅礦銅釩鉛鋅礦黑灰黃棕深綠赤褐黃紅棕櫻紅綠棕[Fe(Fe,V)2O4]或FeO·TiO2·FeO·(Fe,V)2O3K2O·2U2O3·V2O5·3H2O2K2O·2Al2O3(Mg,Fe)O·3V2O5·10SiO2·4H2OV2Sn(n=4～５)2Cu2SV2S6(Fe,Ni,v)S2Ca5(PO4)3·(Fe,Cl,OH)；Ca5(VO4)3·(Fe,Cl,OH)Pb5(VO4)3Cl(Pb,Zn)(OH)VO44(Cu,Pb,Zn)O·V2O5·H2O南非，俄羅斯，中國，美國，芬蘭等美國美國秘魯澳大利亞，美國秘魯美國墨西哥，美國，納米比亞納米比亞，墨西哥，美國納米比亞，墨西哥，美國釩礦及其礦物

釩在自然界中分布很廣，但分布極為分散，很難呈單一體存在，主要與其他礦物形成共生礦或復合礦；常和金屬礦如鐵、鈦、鈾、鉬、銅、鉛、鋅、鋁等礦共生，或與碳質礦、磷礦共生。在開采與加工這些礦石時，釩作為共生產品或副產品予以回收。1.釩相關知識介紹重要的釩礦資源2.釩礦類型礦物名稱顏色分子式主要產地釩鈦磁鐵礦黑灰[Fe(7礦物名稱化學組成晶體與色澤密度(g/cm3)品位V2O5%綠硫釩礦V2SX(X=4-5)單斜,深綠色2.819-25釩鉛鋅礦(Pb,Zn)(OH)VO4菱形,紅棕色或黑色6.218釩銅鉛礦(Cu,Pb)(OH)VO4菱形,橄欖綠或黑色5.5-6.218釩鉛礦Pb5(VO4)3Cl六方形,黃褐或橙色6.8-7.119鉀釩鈾礦K2O.2UO3.V2O5.1-3H2O四方,黃色4.520釩云母K2O.Al2O3.2V2O3.6SiO2.2H2O單斜,深橄欖綠或綠褐2.8-2.921-292.釩礦類型釩礦及其礦物綠硫釩石鉛釩礦釩云母1.釩相關知識介紹釩鈦磁鐵礦礦物名稱化學組成晶體與色澤密度(g/cm3)品位V2O58

世界已知的釩礦儲量為6000～7000萬t。目前發(fā)現的含釩礦物有70多種，但主要的礦物有以下3種：（1）釩鈦磁鐵礦是釩的主要礦物資源，釩、鐵、鈦共生；釩主要以FeO·V2O3尖晶石形態(tài)存在，礦中含釩0.2%～2.7%；釩含量較高的礦石或精礦可直接作為提釩的原料，也可將其冶煉成鐵水后，再氧化吹煉得到釩渣而提釩；世界大部分產釩國家中都從釩鈦磁鐵礦中提取釩。中國四川攀西地區(qū)、河北大廟、馬鞍山地區(qū)是中國釩生產的主要基地。（2）鉀釩鈾礦鉀釩鈾礦是一種鉀鈾的釩酸絡鹽，化學式為K2O·2UO3·V2O5·1～3H2O，呈淺黃色或淺綠黃色，含V2O5=0.5%～1.5%。在提鈾時可制得V2O5。（3）石油伴生礦這種礦寄生在原油中，可以燃燒后，從灰渣中提釩，中美洲國家擁有大量的石油伴生礦。這種資源已日益顯示出其重要性。（4）石煤（炭質頁巖）我國的石煤（遍布于湘、鄂、川、黔、桂、浙、皖、贛、粵、陜、晉、豫等二十余省，其中釩的含量約為0.2-1.1%（以V2O5計）。

2.釩礦類型釩礦及其礦物1.釩相關知識介紹世界已知的釩礦儲量為6000～7000萬t9含釩礦床類型和品位

國家或地區(qū)礦床類型回收元素品位V2O5％美國：科羅拉多砂礦U.V1.5愛達荷磷灰?guī)rPV0.2-0.5西南非釩酸鹽Cu,Pb,Zn,V0.7南非釩鈦磁鐵礦Fe,V1.5-2.0芬蘭釩鈦磁鐵礦Fe,Ti,V0.47挪威釩鈦磁鐵礦Fe,Ti,V0.5蘇聯釩鈦磁鐵礦Fe,V0.1-0.12智利釩鈦磁鐵礦Fe,V0.3-0.4加拿大石油石油，V0.02法國鋁土礦鋁，V0.1日本鈦鐵礦V0.1-0.21.釩相關知識介紹含釩礦床類型和品位國家或地區(qū)礦床類型回收元素品位V2O5％10元素周期表中ⅤB族元素常稱為釩分族，該族只有V、鈮（Nb）、鉭（Ta）三種元素。1.原子結構VAr

3d34s24p0132.1591.63NbKr

4d35s25p0142.9691.6TaXe

5d36s26p0143681.5元素結構r原子(pm)rM5+(pm)電負性

從元素原子的價電子結構上分析可知，釩分族元素應有多種氧化態(tài)（+2、+3、+4、+5）；與鈦分族相似從上到下，高氧化態(tài)穩(wěn)定性增強，低氧化態(tài)穩(wěn)定性降低。釩分族元素的最高氧化物M2O5是以酸性為主，所以人們常將其稱為“酸土元素”。3.金屬釩的性質1.釩分族元素概述1.釩相關知識介紹元素周期表中ⅤB族元素常稱為釩分族，該族只有V、鈮（Nb）112.釩的性質3V+15HF+5HNO3＝3HVOF5+5NO+7H2O熔點1890±10℃，沸點3380℃，密度5.96g/cm3釩屬立方晶格，銀白色，Tf=1919℃（釩分族元素與鉬、鎢并稱“難熔金屬”），質地堅硬（莫氏硬度為7）。釩具有較好的耐鹽酸、硫酸性，但能被氫氟酸、硝酸、王水等腐蝕，更易溶于氫氟酸和硝酸混酸中。在空氣中，釩也可被熔融的堿、堿金屬碳酸鹽所溶解生成釩酸鹽。（五氟釩酸）

由于釩具有高沸點、硬度較高、化學性質較穩(wěn)定等特點，常用其制造特種合金鋼。例如：工具鋼Fe－V合金（高硬度、高強度、高耐磨性）

Ti－Al－V合金（高耐熱性、高強度、高韌性）——航空材料3.金屬釩的性質

釩亦具有一定的耐液態(tài)金屬（鈾）和合金（鈉、鉛-鉍等）的腐蝕能力，因此，釩包套材料與核燃料之間不發(fā)生明顯的相作用與擴散作用，能可靠地防護核分裂產物，適合作鈉冷卻快中子反應堆的燃料包套和反應堆材料。1.釩相關知識介紹2.釩的性質3V+15HF+5HNO3＝3HVO12

釩分族元素與鈦分族元素類似，在常溫下表面易形成致密的氧化膜，導致化學活性較低，化學性質較為穩(wěn)定。在高溫下可與C、Si、N、O、S、Cl、Br等大部分非金屬元素生成化合物。例如：T＜180℃，生成四氯化釩（VCl4）；T＞800℃，生成氮化釩（VN）；在800~1000℃，生成碳化釩（VC）。4M+5O22M2O4

（釩也可形成VO2）Δ2M+H22MH

（高溫，形成的氫化物為金屬型）M+CMC

（鉭也可形成Ta2C）高溫6M+5N22M3N5

（釩只形成VN）ΔΔM+2SMS2（釩也可形成V2S5）Δ2M+5X22MX5（釩只有VF5、VCl4、VBr3）Δ⑴與非金屬反應3.釩的化學性質1.釩相關知識介紹釩分族元素與鈦分族元素類似，在常溫下表面易形成致密的13⑵與酸、堿反應3M+15HF+5HNO3＝3HMOF5+5NO+7H2O（還可形成其它含氟酸）

釩分族金屬在室溫下因易鈍化，很難與非氧化性酸及苛性堿作用，也不與水作用。但能被氫氟酸、強氧化性酸(如硝酸、王水)腐蝕，更易溶于氫氟酸和硝酸混酸中。2M+10NaOH

2NaMO3+5H2↑+4Na2O熔融（Nb、Ta形成Na8M6O19）釩分族金屬能與熔融的苛性堿作用，生成相應的含氧酸鹽、氧化鈉和氫氣。偏釩酸鈉VOOONa-+3.釩的化學性質1.釩相關知識介紹⑵與酸、堿反應3M+15HF+5HNO3＝3HM144.釩的產品二元化合物：氮化釩（VN）、碳化釩(VC)、硅化釩(VSi2)等釩氧化物：一氧化釩（VO、V2O2）、三氧化二釩（V2O3）、二氧化釩(VO2、VO4)、五氧化二釩（V2O5）含氧酸鹽：釩酸鈉（Na3VO4

）、釩酸鈣（Ca3(VO4)2

）、釩酸銨、釩酸鎂、釩酸鐵、釩酸錳等合金：釩鐵合金、釩鈦合金、鎳鈷基合金、鈮鉭合金等黃色藍色

綠色

紫色1.釩相關知識介紹4.釩的產品二元化合物：氮化釩（VN）、碳化釩(VC)、硅化15

釩可以形成多種氧化物（如：VO、V2O3、VO2、V2O5等），其中五氧化二釩最穩(wěn)定。五氧化二釩可以通過偏釩酸銨熱分解制得，也可通過三氯化氧化釩水解制得。

4.釩的化合物⑴五氧化二釩2VOCl3+3H2O＝V2O5+6HCl

五氧化二釩是以酸性為主的兩性氧化物，既可溶于堿溶液，也可溶于強酸。V2O5+6NaOH＝2Na3VO4+3H2O（釩酸鈉）V2O5+2H+＝2VO2+

+H2O1.釩相關知識介紹釩可以形成多種氧化物（如：VO、V2O3、VO2、V16

釩(Ⅴ)具有強氧化性。當五氧化二釩溶解在鹽酸中，釩(Ⅴ)能被還原為釩(Ⅳ)狀態(tài)。V2O5+6HCl＝2VOCl2+Cl2↑+3H2O

當干燥的硫化氫通過加熱的五氧化二釩，并以五氧化二磷為干燥劑，可得到三氯氧化釩。V2O5+6HCl(g)

2VOCl3+3H2OΔP2O5

五氧化二釩是一種重要的催化劑，主要用于硫酸工業(yè)中接觸法合成SO3等。2SO2+O2

2SO3V2O5420-450℃

五氧化二釩屬于高毒類化學品，對呼吸道及皮膚有損害作用。釩觸媒1.釩相關知識介紹釩(Ⅴ)具有強氧化性。當五氧化二釩溶解在鹽酸中，釩(17⑵四氯化釩

四氯化釩[VCl4]正四面體構型，粘稠的紅褐色液體（熔點為-28℃、沸點為154℃），遇潮濕空氣或水分解，冒白煙。VCl4+2H2O＝VO2+4HCl

四氯化釩的熱穩(wěn)定性較差，在沸點下發(fā)生分解，生成三氯化釩和氯氣。2VCl42VCl3+Cl2Δ

四氯化釩在有機合成中，可使酚偶聯；在橡膠工業(yè)中，可催化乙烯的聚合反應。C6H5OH

+

2VCl4＝

HOC6H4-C6H4OH

+

2VCl3+

2HCl

四氯化釩屬腐蝕品，對眼睛、鼻、咽喉、肺有刺激作用，會引起咳嗽、呼吸短促、眼睛損害。1.釩相關知識介紹⑵四氯化釩四氯化釩[VCl4]正四面體構型，粘稠的紅18⑶偏釩酸銨

偏釩酸銨[NH4VO3]白色或淡黃色結晶粉末，熔點200℃，微溶于冷水、熱乙醇和乙醚，溶于熱水及稀氫氧化銨；空氣中灼燒時變成五氧化二釩。Δ2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O

偏釩酸銨主要用作化學試劑、催化劑、催干劑、媒染劑，在陶瓷工業(yè)中廣泛用作釉料；也是制取五氧化二釩的原料。偏釩酸銨屬毒害品，其粉塵能刺激眼睛、皮膚和呼吸道，對肝臟、腎臟有損害。皮膚接觸偏釩酸銨可引起蕁麻疹，口服可致死亡，吸入會引起咳嗽、胸痛、痛、口中金屬味和精神癥狀，嚴重者可致死。1.釩相關知識介紹⑶偏釩酸銨偏釩酸銨[NH4VO3]白色或淡黃色結晶粉19釩的應用范圍應用領域占總量比例（%）主要用途使用產品碳素鋼25鋼筋FeVHSLA高強度低合金鋼

25建筑，石油管道FeV高合金鋼20鑄件，石油管配件FeV工具鋼15高速工具鋼，耐磨件FeV(80%V)鈦合金10噴氣式發(fā)動機零件，飛行器機體V-Al基合金化學制品5硫酸和順丁烯二酸酐生產V2O5和其它釩化合物1.釩相關知識介紹釩的應用范圍應用領域占總量比例（%）主要用途使用產品20釩在化學工業(yè)中的應用釩化合物類型生產工藝最終用途五氧化二釩（V2O5）在H2SO4生產過程中，用作把SO2氧化為SO3的催化劑生產磷肥用作把環(huán)已烷氧化為已二酸的催化劑生產尼龍偏釩酸銨（NH4VO3）在H2SO4生產過程中，用作把SO2氧化為SO3的催化劑生產磷肥用作把苯氧化為順丁烯二酸酐的催化劑生產不飽和聚酯（滌綸等）用作把萘氧化為苯二酸酐的催化劑生產聚氯乙烯三氯氧釩（VOCL3）用作乙烯和丙烯的交聯生產乙烯，丙烯和汽車工業(yè)用的橡膠四氯化釩（VCL4）1.釩相關知識介紹釩在化學工業(yè)中的應用釩化合物類型生產工藝最終用途五氧化二釩（21釩在鋼鐵中的應用釩在鋼中所起的作用主要是細化鋼的組織和晶粒。提高晶粒粗化溫度，從而降低鋼的過熱敏感性，提高鋼的強度和韌性。碳素鋼和合金鋼是鋼鐵工業(yè)中釩用量最大的鋼種。碳素鋼：應用于建筑、機械、汽車、造船和鐵路等工業(yè)部門合金鋼：應用于造船,汽車制造,建筑和橋梁建設中。1.釩相關知識介紹釩在鋼鐵中的應用釩在鋼中所起的作用主要是細化鋼的組織和晶粒。22釩在一些合金鋼中的含量（%）

鋼種釩含量（%）低合金管線鋼0.05淬火/回火容器綱0.35雙相鋼0.01-0.02合金鋼

氮化鋼（Cr/Mo鋼）0.15-0.25碳化物強化鋼0.09彈簧鋼（例如硅/錳鋼）0.151.釩相關知識介紹釩在一些合金鋼中的含量（%）鋼種釩含量（%）低合金管線23鋼中加入少量的釩，起到細化劑和沉淀強化劑的作用。大約有7％～10％的釩用于制作金屬合金，例如釩與鈦可以組成重要合金Ti－6Al－4V。釩的氧化物可以代替鉑作催化劑，應用于玻璃工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、紡織工業(yè)、照相和電影材料工業(yè)。釩還可以作為快速中子反應堆的結構材料，也是電子工業(yè)中超導體、電子管中X射線濾波器的材料等，也是生物工程不可缺少的重要物資。釩的其它用途1.釩相關知識介紹鋼中加入少量的釩，起到細化劑和沉淀強化劑的作用。釩的其它用途242.提釩的方法釩的提取

一般地，釩的初級產品是在伴隨著其它金屬和油類的提取或使用而生產出的副產品（V2O3或V2O5）。世界提釩三條線路：1.鐵礦石中的釩經過熔煉被溶入鐵水中，鐵水經過氧化、成渣（10%至25%的V2O5

），接著經過焙燒/浸出工藝的處理生產出為釩酸鹽或氧化釩的最終產品。如中國的攀枝花、南非的海威爾德以及俄羅斯的下塔吉爾2.在焙燒/浸出工藝中對上述V2O5含量達1.8%的礦石進行直接處理生產出釩酸鹽或釩的氧化物。世界上有五六家公司采用這種工藝生產釩的初級產品，它們主要分布在南非和澳大利亞，其產量約占世界初級釩產品生產廠產量的25%~30%。

3.回收電廠飛塵、廢催化劑以及其它殘渣中含的釩。其工藝也是通過焙燒/浸出工藝生成釩酸鹽或釩的氧化物。

2.提釩的方法釩的提取一般地，釩的初級產品是在25釩的生產方法各種含釩原料提取釩制品工藝流程簡圖各種含釩原料中提取釩氧化物的方法，主要以釩鈦磁鐵礦為主。2.提釩的方法釩的生產方法各種含釩原料提取釩制品工藝流程簡圖各種含釩原料中26濕法提釩

又稱水法提釩

從含釩鈦磁鐵礦石中直接提取釩提釩方法火法（氧化）提釩

將含釩磁鐵礦通過火法冶金得到含釩鐵水，再經氧化得到釩渣，富集后成為制造釩鐵合金的原料。提取釩渣后的鐵水稱為半鋼，還可進一步冶煉成鋼。2.提釩的方法濕法提釩提釩方法火法（氧化）提釩2.提釩的方法271.濕法提釩以含釩較高的釩鈦磁鐵礦精礦（一般含V2O5的質量分數為1％～2％）為原料，經破碎精選的精礦粉，與芒硝（十水合硫酸鈉Na2SO4·10H2O）混合制球后裝入窯中，在1200℃的高溫下焙燒，精礦粉中釩與芒硝作用，釩轉化為可溶性釩酸鈉；再將焙燒好的球團礦浸入水中，使釩酸鈉充分溶解；加入硫酸，釩酸鈉再轉化為不溶于水的V2O5

，經沉淀、過濾后，即作為制作釩鐵合金的工業(yè)原料。

濕法提釩工藝流程示意圖

2.提釩的方法1.濕法提釩以含釩較高的釩鈦磁鐵28A.金屬釩的冶煉

工業(yè)上大多以含釩的鐵礦石作為提取釩的主要來源。通過高爐煉鐵，使90％左右的釩進入生鐵中；再通過煉鋼過程，可獲得富釩爐渣；然后以富釩爐渣為原料提取釩，其基本工藝為：Cl2熱還原H2SO4富釩爐渣焙燒NaVO3H2OV2O5產品（金屬釩）NaClO2浸提沉淀CaNH4ClpH=2-2.5NH4VO3煅燒(偏釩酸鈉)2.提釩的方法A.金屬釩的冶煉工業(yè)上大多以含釩的鐵礦石作為提取釩的29⑴焙燒將富釩爐渣與食鹽（或碳酸鈉）混合，在空氣中加熱至800－1000℃進行焙燒，使其轉化為易溶的含氧酸鈉鹽。(偏釩酸鈉)2V2O5+4NaCl+O2＝4NaVO3+Cl2V2O5+Na2CO3＝2NaVO3+CO2↑⑵浸提將燒結塊（熟料）用水浸提，使釩的含氧酸鈉鹽轉入溶液，除去其它難溶雜質。⑶沉淀在浸出液中加入沉淀劑（氯化銨），并用硫酸調節(jié)pH值，得到偏釩酸銨（沉淀物）。H2SO4富釩爐渣焙燒NaVO3H2OV2O5產品（金屬釩）NaClO2浸提沉淀CaNH4ClpH=2-2.5NH4VO3煅燒(偏釩酸鈉)熱還原Cl2偏釩酸銨NaVO3+NH4Cl

NH4VO3↓

+NaClpH=2-2.5H2SO4偏釩酸銨2.提釩的方法⑴焙燒將富釩爐渣與食鹽（或碳酸鈉）混合，在空氣中加熱30⑷煅燒將得到的偏釩酸銨烘干，并于回轉爐中緩慢升溫至300℃，保持1h，再繼續(xù)升溫至500－550℃進行煅燒。（不能超過650℃，否則五氧化二釩熔融）2NH4VO3＝2V2O5+2NH3+H2O⑸金屬熱還原將得到的五氧化二釩經過脫水、干燥，然后用金屬熱還原法可得到金屬釩。V2O5+5Ca5CaO

+2VΔ釩鐵(V2O5)五氧化二釩H2SO4富釩爐渣焙燒NaVO3H2OV2O5產品（金屬釩）NaClO2浸提沉淀CaNH4ClpH=2-2.5NH4VO3煅燒(偏釩酸鈉)熱還原Cl22.提釩的方法⑷煅燒將得到的偏釩酸銨烘干，并于回轉爐中緩慢升溫至300℃31B.濕法提釩的典型工藝流程南非海威爾德公司提釩流程2.提釩的方法B.濕法提釩的典型工藝流程南非海威爾德公司提釩流程2.提釩的32火法提釩工藝流程示意圖2.火法（氧化）提釩

火法提釩是用含釩的磁鐵燒結礦，經過高爐冶煉出含釩鐵水，再進行提釩處理。中國、俄羅斯等國家采用這種方法提取釩。此外，還可以通過電爐，將含釩鐵礦預還原成金屬球團礦后，再經電爐冶煉出含釩鐵水，提取釩渣。南非和新西蘭等國家采用這種方式提取釩。

2.提釩的方法火法提釩工藝流程示意圖2.火法（氧化）提釩33兩種提釩法的比較濕法釩渣作為提取V2O5原料，釩含量高；處理量少；可回收鐵；焙燒溫度低，只有800℃左右，動力和輔助材料消量也少優(yōu)點火法缺點火法處理物料量大，設備投資大；焙燒溫度（1200℃以上）動力及輔助原料消耗大；不回收鐵。濕法釩的回收率較低，從精礦粉到V2O5回收率在60％～70％。

原料處理簡單；釩回收效率高，從精礦→V2O5收率達80％以上2.提釩的方法兩種提釩法的比較濕法優(yōu)點火法缺點火法濕法原料處理簡單；2.提34氧化提釩方法工藝搖包吹氧提釩

霧化提釩轉爐提釩

3.氧化提釩方法氧化提釩方法工藝搖包吹氧提釩霧化提釩轉爐提釩3.氧化提35A.搖包提釩法43.氧化提釩方法

在搖包中通過吹氧使含釩鐵水中的釩變?yōu)殁C渣的鐵水提釩工藝。通過搖包的偏心搖動，可以對鐵水產生良好的攪拌，使氧氣在較低的壓力下能夠傳入金屬熔池，獲得較高的提釩率并可防止粘槍。

搖包法鐵水提釩是由南非海威爾德釩鋼有限公司于1968年開始用于生產的。60t搖包剖面圖A.搖包提釩法43.氧化提釩方法在搖包中通過吹36搖包提釩法半鋼進轉爐煉鋼1234南非海威爾德公司試驗歷程

電爐煉鐵搖包提釩回轉窯直接還原3.氧化提釩方法搖包提釩法半鋼進轉爐煉鋼1234南非海威爾德公司試驗歷程電37工藝條件及主要指標(60t搖包)為：鐵水裝入量66.8t；鐵礦石加入量1.5t；鐵塊裝入量6.0t；河沙加入量0.19t；半鋼產量68.2t；釩渣產量5.85t。釩的提取率93.4％；金屬收得率93％；耗氧量21.54m3／t。搖包提釩法雖可得到高的釩提取率，但其爐襯壽命短，生產效率低，綜合指標低于轉爐雙聯冶煉提釩法(見轉爐提釩)，故已不再發(fā)展。

搖包提釩法3.氧化提釩方法工藝條件及主要指標(60t搖包)為：搖包提釩法雖可得到高的釩38B.霧化提釩3.氧化提釩方法

霧化提釩法是攀鋼1978~1995年采用的從鐵水吹煉釩渣的方法。工藝過程：

將鐵廠輸送過來的含釩鐵水罐經過傾翻機將鐵水倒入中間罐，鐵水進行濾渣和整流，進入霧化器。鐵水被壓縮空氣分散成細小鐵珠，霧化后的鐵水進入霧化爐反應，隨后鐵水經過鋼槽流入半鋼罐，釩渣漂浮于半鋼表面形成渣層，最后將半鋼與釩渣分離。特點：鐵水被壓縮空氣霧化，溫降大，因此不必加冷卻劑，有時需加硅鐵氧化提溫和改善流動性；工藝簡單，設備投資省，爐齡高，提釩作業(yè)率高，可連續(xù)化生產；提釩時，鐵的氧化多，鐵損較大；半鋼溫度低，渣鐵分離效果差，釩渣中夾雜金屬鐵高。

B.霧化提釩3.氧化提釩方法霧化提釩法是攀鋼139B.霧化提釩3.氧化提釩方法B.霧化提釩3.氧化提釩方法401空氣側吹轉爐提釩2氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩

3氧氣頂底復吹轉爐提釩法

C.轉爐提釩3.氧化提釩方法轉爐提釩工藝流程1空氣側吹轉爐提釩2氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩3氧氣頂底復吹轉41空氣側吹轉爐提釩C.轉爐提釩3.氧化提釩方法空氣側吹轉爐是利用側吹供入空氣，使轉爐內鐵水釩氧化而獲得釩渣。氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩

氧氣頂吹轉爐吹煉提釩法是我國火法提釩生產廣泛采用的工藝。我國的攀鋼、承鋼和馬鋼以及俄羅斯的下塔吉爾鋼鐵公司均采用頂吹轉爐提取釩渣。氧氣頂吹轉爐吹煉提釩法的優(yōu)點是：（1）半鋼溫度高；（2）可保證生產各種品總的鋼；（3）制取的釩渣含量高，氧化鈣，磷等雜雜質少，有利于下一步提釩五氧化二釩；（4）釩渣金屬雜質物少；（5）爐子壽命提高；（6）釩氧化率高。氧氣頂底復吹轉爐提釩法為了提高熔池的攪拌溫度，采用爐底吹入攪拌氣體、爐頂吹氧的辦法即為頂底復合吹釩工藝。目前世界上僅處于試驗階段?？諝鈧却缔D爐提釩C.轉爐提釩3.氧化提釩方法空氣側吹轉爐是利42氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩的任務1氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩的準備

2氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝

34.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩的任務143提釩任務半鋼把含釩鐵水吹煉成高碳含量并滿足下一步煉鋼要求的半鋼，包括成分、溫度釩渣最大限度地把鐵水中的釩氧化使其進入釩渣，得到適合于下一步提取五氧化二釩要求的釩渣。提釩含釩鐵水4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩任務半鋼釩渣提釩含釩鐵水4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩44釩渣標準(YB320－65)品

級化

學

成

分,%V2O5≮SiO2CaOPⅠⅡ≯115.0270.80.080.8214.0281.00.100.8312.0291.00.100.8410.0311.00.100.84.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩釩渣標準(YB320－65)品級化學成分45提釩前準備原料準備：含釩鐵水冷卻劑增碳劑

提釩前準備主要設備的準備轉爐系統設備供氧系統設備冷卻系統設備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩前準備原料準備：提釩前準備主要設備的準備4.氧氣頂吹轉爐46提釩原料準備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩

A含釩鐵水對鐵水成分的要求：V、Si、Mn、Ti等

俄羅斯下塔吉爾公司統計了130t氧氣頂吹轉爐1000爐次的吹釩過程中鐵水中硅、鈦對釩渣中V2O5濃度的影響規(guī)律，得到了如下關系式：（V2O5）=29.41-22.08[Si]-11.38[Ti]上式說明，隨著鐵水中硅、鈦含量增加，會降低釩渣中V2O5的濃度。

影響：鐵水中Si、Mn、Ti等元素含量能抑制釩的氧化，其中Si、Ti元素尤為強烈。鐵水含鈦，粘度較大，在運輸、貯存和吹煉過程中容易出現鐵水包包襯、混鐵爐內襯、轉爐爐襯和氧槍等粘結，影響設備的正常運轉和使用壽命。Si、Mn、Ti等元素氧化，還放出大量的熱，使熔池溫度升高，為碳的激烈氧化提供了條件。所以鐵水中Si、Mn、Ti等元素含量高時，半鋼的余釩較高；釩渣中SiO2含量增加，使V205含量降低；Si02高，會降低釩渣質量，還會影響熔渣的流動性。

因此，要求用于提取釩的鐵水中Si、Mn、P、Ti等元素含量低些為好。提釩原料準備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩A含釩474.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩原料準備脫硫:由于含釩鐵水含硫高，鐵水提釩前進行爐外脫硫扒渣:鐵水（高爐鐵水、脫硫鐵水）在進入提釩轉爐前進行渣鐵分離的一道工序。鐵水攜帶的爐渣含如SiO2、TiO2雜質，會降低爐渣中V2O5含量，影響爐渣質量；CaO在釩渣后步工序的處理焙燒過程中CaO與V2O5會發(fā)生反應，易生成不溶于水的釩酸鈣CaO.V2O5，因此CaO對焙燒轉化率影響極大。經測定，入轉爐的鐵水帶渣量要求小于鐵水質量的0.5％（規(guī)程要求每罐中不大300kg）。入爐鐵水溫度：入爐鐵水溫度高，不利于釩的選擇氧化，增加冷卻劑的加入量，縮短吹氧時間，結果使半鋼的余釩含量提高，含碳量降低，釩渣的品位（V2O5的含量）也降低。綜合考慮，入爐鐵水溫度保持在1270℃左右最好。4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩原料準備脫硫:由于含釩鐵水含硫484.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩原料準備B輔助原料1.冷卻劑：目的：控制吹煉溫度，使之低于吹釩的轉化溫度，達到“去釩保碳”的目的種類：生鐵塊、廢鋼、水蒸氣、氮氣、冷固球團、鐵皮球、鐵礦石、絕廢渣（廢釩渣）、水等。要求：具有冷卻能力，氧化能力，帶入的雜質少。加入時間：在吹煉前期，吹煉后期不再加入任何冷卻劑，使熔池溫度接近或稍超過轉化溫度，適當發(fā)展碳燃，有利于降低釩渣中的氧化鐵含量，提高半鋼溫度和金屬回收率。加入量：主要取決于含釩鐵水發(fā)熱元素氧化發(fā)出的熱量，使吹釩終點溫度低于轉化溫度。常用冷卻劑：含釩生鐵塊冷卻劑由于與鐵水成分相近，不會影響釩渣品位，較多采用，但應采用低含量Si、Mn的生鐵塊，這是因為Si、Ti等對釩的氧化不利，造成釩鐵損失增加；

氧化鐵皮冷卻劑會增加熔池中的氧，有利于釩的氧化，但應采用雜質較少的氧化鐵皮且適量采用，這是因為夾雜會進入釩渣，降低釩渣品位。4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩原料準備B輔助原料494.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩原料準備B輔助原料冷卻劑：目的：控制吹煉溫度，使之低于吹釩的轉化溫度，達到“去釩保碳”的目的。在吹釩過程中，含釩鐵水的其他元素也隨之氧化放出熱量，使熔池溫度升高而超出提釩所需要控制的溫度范圍，故加冷卻劑降溫。種類：生鐵塊、廢鋼、水蒸氣、氮氣、冷固球團、鐵皮球、鐵礦石、絕廢渣（廢釩渣）、水等。要求：具有冷卻能力，氧化能力，帶入的雜質少。加入時間：在吹煉前期，吹煉后期不再加入任何冷卻劑，使熔池溫度接近或稍超過轉化溫度，適當發(fā)展碳燃，有利于降低釩渣中的氧化鐵含量，提高半鋼溫度和金屬回收率。加入量：主要取決于含釩鐵水發(fā)熱元素氧化發(fā)出的熱量，使吹釩終點溫度低于轉化溫度。常用冷卻劑：含釩生鐵塊冷卻劑由于與鐵水成分相近，不會影響釩渣品位，較多采用，但應采用低含量Si、Mn的生鐵塊，這是因為Si、Ti等對釩的氧化不利，造成釩鐵損失增加；

氧化鐵皮冷卻劑會增加熔池中的氧，有利于釩的氧化，但應采用雜質較少的氧化鐵皮且適量采用，這是因為夾雜會進入釩渣，降低釩渣品位。4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩原料準備B輔助原料50C其他材料增碳劑：碳化硅,減少在吹釩過程中半鋼[C]的燒損及降溫。使用碳化硅的成分如下：SiCC游離SiO2H2OS50±5≤26≤10≤1.5≤0.2焦炭：用于轉爐提釩新開爐，焦炭的塊度20～80mm。其成分如下：

C固≥80S≥0.75H2O＜6灰分≤15揮發(fā)分≤1.94.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩原料準備C其他材料4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提釩原料準備51提取釩主要設備的準備A轉爐系統設備

4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩組成：轉爐系統設備是由轉爐爐體（包括爐殼和爐襯），爐體支承系統（包括托圈、耳軸、耳軸軸承及支座），傾動機構所組成的。提取釩主要設備的準備A轉爐系統設備4.氧氣頂吹轉爐吹煉524.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提取釩主要設備的準備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩提取釩主要設備的準備53提取釩主要設備的準備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩轉爐傾動機構：

要求：根據轉爐傾動機構的工作特點和操作工藝的需要，傾動機構應滿足：在整個生產過程中，必須滿足工藝的需要，應能使爐體正反轉動360°，啟動、傾動和制動時要求穩(wěn)，并能準確地停在任一傾角位置上，并且要與氧槍、爐下鋼包車、煙罩等設備連鎖；轉爐的傾動速度可根據工藝要求具有兩種以上的傾動速度；轉爐傾動機構一般由電動機、制動器、一級減速器和末級減速器組成。就其傳動設備安裝位置可分為落地式、半懸掛式和全懸掛式等。提取釩主要設備的準備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩轉爐傾動機構：54提取釩主要設備的準備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩B氧槍組成：它由噴頭（槍頭）、槍身（槍體）和槍尾所組成。槍身是三根同心管，內層管通氧氣，上端用壓緊密封裝置牢固地裝在槍尾，下端焊接在噴頭上。氧槍的槍尾與進水管、出水管和進氧管相連，槍尾的另一端與槍身的三層套管連接，槍尾還有與升降小車固定的裝卡結構，在它的端部有更換氧槍時吊掛用的吊環(huán)。提取釩主要設備的準備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩B氧槍55提取釩主要設備的準備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩C冷卻劑供應系統設備冷卻劑可以在開吹時一次全部加入；或者先加入絕大部分，留少部分用于過程調整。一般兌鐵后，生鐵塊、絕廢渣等在開吹前加入，鐵皮球、冷固球團等從爐頂料倉加入爐內，其作業(yè)流程為：高位料倉→分散稱量漏斗→電磁振動給料器→匯集膠帶運輸機→匯集料斗→轉爐。冷卻劑供應系統示意圖提取釩主要設備的準備4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩C冷卻劑供56氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝子項目五：出半鋼和出釩渣制度

子項目四：終點控制制度

子項目三：溫度控制制度子項目二：供氧制度

子項目一：裝入制度鐵水提釩工藝4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝子項目五：出半鋼和出釩渣制度子項目57氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝制度—裝入制度兌鐵水4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝制度—裝入制度兌鐵水4.氧氣頂吹轉爐58鐵水入爐前需進行預處理，必須用扒渣鐵水。經過扒渣后的高爐或脫硫鐵水均可用于提釩。裝入量多少根據轉爐公稱容量、含釩鐵水成分，使用氧槍噴頭結構等因素確定，過多、過少均會對提釩吹煉產生不利的影響.兌鐵后測溫取樣，以便根據入爐溫度，合理配加冷卻劑，取樣分析［C］、［S］，從而對［C］、［S］的控制起指導作用。4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩鐵水入爐前需進行預處理，必須用扒渣鐵水。經過扒渣后的高爐或脫59氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—供氧制度吹煉4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—供氧制度吹煉4.氧氣頂吹轉60A耗氧量耗氧量是指將1t含釩鐵水吹煉成半鋼時所需的氧量，單位為m3/t。確定依據：一般根據不同的鐵水成分、吹煉方式、供應強度和攪拌情況。轉爐提釩的每噸鐵氧耗量在14～18m3以內、16000～18000m3/h最佳。供氧工藝參數4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩B供氧強度定義：供氧強度是指單位時間內每噸金屬的耗氧量，單位：m3/(t.min)。供氧強度的大小影響吹釩過程的氧化反應強度，過大時噴濺嚴重，過小時反應速度慢，吹煉時間長，會造成熔池溫度的升高，超過轉化溫度，導致脫碳反應急劇加速，半鋼殘渣釩量從新升高。一般在吹氧初期可提高供氧強度，后期減少。A耗氧量供氧工藝參數4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩B供氧61C供氧壓力和槍位供氧壓力：在同樣供氧量的條件下，供氧壓力大可加強熔池攪拌強化動力學條件有利于釩等元素的氧化速度。供氧壓力控制在0.7～0.8MPa范圍內較合適。槍位：槍位指氧槍噴頭端部距離熔池液面的高度。例如俄羅斯下塔吉爾160t氧氣頂吹轉爐提釩時，在吹初期槍位高度控制在2.0m到后期槍位降低到1m。當鐵水含硅量高時，槍位均保持下限。4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩供氧工藝參數C供氧壓力和槍位4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩供氧工藝參數62氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—溫度控制制度加冷卻劑4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—溫度控制制度加冷卻劑4.氧63溫度控制是轉爐提釩各項制度中的關鍵，是通過正確加入冷卻劑來控制。冷卻劑加入的目的：是為了控制吹煉溫度，使之低于吹釩的轉化溫度，達到脫釩保碳目的。常用冷卻劑的種類：有生鐵塊、冷固球團、鐵皮球、鐵礦石、絕廢渣（廢釩渣）等。4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—溫度控制制度生鐵塊鐵皮球溫度控制是轉爐提釩各項制度中的關鍵，是通過正確加入冷卻劑來控64氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—溫度控制制度冷卻劑加入的方式：冷卻劑可以在開吹時一次全部加入；或者先加入絕大部分，留少部分用于過程調整。冷卻劑的選用：除了要求具有冷卻能力外，還要有氧化能力，帶入的雜質少。冷卻劑中的氧化性冷卻劑（鐵皮球、球團礦等）既是冷卻劑又是氧化劑，其中鐵皮球最好。冷卻劑的加入量：主要取決于含釩鐵水發(fā)熱元素氧化放出的化學熱與使吹釩終點溫度低于轉化溫度。4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—溫度控制制度冷卻劑加入的方65氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—終點控制制度提釩終點控制主要指半鋼溫度控制、半鋼碳控制及釩渣（渣態(tài)、質量）控制三個方面。半鋼溫度：≥1380℃。半鋼碳含量：≥3.8%。釩渣V2O5品位要求≥17.5%。轉爐爐口火焰由暗紅色轉為明亮色時，視為碳焰露頭，可提槍倒爐。4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—終點控制制度提釩終點控制主66轉爐提釩試驗和生產的結果表明，半鋼中余釩含量與提釩終點溫度之間的關系如圖所示。由圖1可見，提釩終點溫度由1320℃提高到1400℃時，半鋼中余釩含量相應由0.029％增加到0.043％；溫度繼續(xù)提高到1440℃，余釩含量將劇增到0.091％．提釩過程中鐵水的脫碳量與溫度的關系如圖2所示。隨著提釩終點溫度升高，提釩過程中脫碳量呈直線增加。因此，為了實現提釩保碳，使半鋼中余釩含量＜0.05％，并獲得較高的半鋼含碳量和溫度，提釩過程應在約1400℃時結束。4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩圖1圖2轉爐提釩試驗和生產的結果表明，半鋼中余釩含量與提釩終點溫度之67氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—出半鋼與出釩渣制度出半鋼4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩氧氣頂吹轉爐吹煉提釩工藝工藝制度—出半鋼與出釩渣制度出半鋼68(1)吹釩結束后，倒爐測溫取樣，然后出半鋼，出半鋼前向半鋼罐內加入適量增碳劑或脫氧劑。(2)出半鋼時間≤4min時必須下出鋼口。(3)若渣態(tài)稀出半鋼1/3—2/3時必須向爐內加入擋渣標。(4)終點溫度低于1340℃或渣態(tài)不好、廢釩渣未化完不出釩渣。(5)出盡半鋼后，搖爐至爐前出釩渣。禁止未出完半鋼的爐次出釩渣。爐內的釩渣可一爐一出，也可幾爐一出。但每出一次釩渣必須取釩渣樣。出半鋼和倒釩渣要求4.氧氣頂吹轉爐吹煉提取釩(1)吹釩結束后，倒爐測溫取樣，然后出半鋼，出半鋼前向半鋼罐695.從含釩固體廢棄物中回收釩

含釩固體廢棄物中含有很多有重要經濟價值的金屬，應該積極的加以回收利用，變廢為寶，化害為益，