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针对传统的钒钛磁铁矿提钒工艺(高炉炼铁—铁水吹钒—焙烧提钒)中钒的综合回收率较低,不高于20%,且钒渣经钠化焙烧水浸后的提钒尾渣含钠量高,不利于尾渣的后续处理,另钠化焙烧提钒后的滤液杂质含量高不易得到高品质的V2O5。本文对钒钛磁铁矿精矿钙化焙烧直接提钒进行了研究,该工艺是一种清洁廉价且可以综合利用资源的工艺。 通过钒钛磁铁矿精矿的工艺矿物学可知:精矿粒度较细,-200目的精矿体积占43.17%;精矿主要由O、Si、Nb、Zr、Ca、Ti、V、Fe等元素组成;各个粒度下的精矿成分相差不大,说明各粒度下的精矿物相比较均一,组成无太大差别;精矿主要由磁铁矿相和钛铁矿相等物相组成。通过磨矿实验,可以得到前30分钟的磨矿效率高。 反浮选脱硅的工艺条件为:pH值为6、粒度为-400目、可溶性淀粉200 g/t、十二胺用量为900 g/t,此时所得的精矿SiO2品位为5.64%、V2O5品位为1.23%。 通过钒钛磁铁矿精矿与碳酸钙体系的热力学分析及条件实验可知:(1)当焙烧温度在550℃时碳酸钙即发生分解反应,当温度超过700℃时发生(FeO·V2O3)的氧化反应;(2)焙烧体系中可发生固溶反应,致使钒的浸出受到限制,影响了钒的回收率,可通过迅速降温来减少所形成固溶体的影响;(3)对于CaO、SiO2分别大于2%、3%的钒钛磁铁矿精矿钙化焙烧直接提钒效果更好,且选取CaCO3作为焙烧添加剂;(4)焙烧工艺为:CaCO3添加量为10%、焙烧温度为1200℃、焙烧时间为1h时,此时钒的转化率可达到72.1%。 通过浸出条件实验可得到:选用H2SO4作为浸出剂,且浸出工艺条件为液固比5∶1、H2SO4浓度5%、浸出时间3h、浸出温度90℃,此时V2O5的浸出率为71.4%。