钒铁主要用于冶炼合金钢。如在弹簧钢、轴承钢和铸铁上都有广泛的应用、钒铁的含钒量30%以上，在电炉中炼制。钒的各种化合物广泛应用于化学工业中作触媒剂。钒所以这样广泛地用于钢铁工业上，是由于钒能同钢中的碳生成稳定的碳化物，它可以细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化的温度。因此，钢中加入少量钒就可显著地改善钢的性能，大大提高钢的强度、韧性、耐磨能力、承受冲击负荷的能力和抗腐能力等。 　　       我国钒铁的技术条件，国家标准(GB 4139-87)作了规定。钒铁按钒和杂质含量的不同，分为6个牌号，其化学成分见表1。 　 　表1 钒铁化学成分牌号化学成分 /%VCSiPSAlMn不小于不大于FeV40-A40.00.752.000.100.061.0 FeV40-B40.01.003.000.200.101.5 FeV50-A50.00.402.000.070.040.50.50FeV50-B50.00.752.500.100.050.80.50FeV75-A75.00.201.000.050.042.00.50FeV75-B75.00.302.000.100.053.00.50      钒铁以块状供货;最大块重不得超过8kg，通过10mm*10mm筛孔的碎块，不得超过该批总重的3%。

钒作为元素周期表钒族元素中的一员，其原子数为23，原子重量为50.942， 熔点为1887°C，沸点为3337°C。纯钒呈现为闪亮的白色，质地坚硬，为体心立方结构，晶格系数为3.024 Å。 钒在地壳中为第17位常见的元素，且很少以单质的形式直接使用。然而钒确实是一种很有价值的合金元素，可以添加于钢中、铁中，并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域。钒的化合物也十分有用，可以被广泛地用来生产如催化剂、化妆品、染料、以及电池等。基于钒的广泛用途，以提取和使用钒为目的的全球产业也随之得以发展。该产业几乎存在于世界的各个大陆上。

钒是一种银灰色的金属。熔点1919±2℃，归于高熔点稀有金属之列。它的沸点3000--3400℃，钒的密度为6.11克每立方厘米纯钒具有展性，可是若含有少数的杂质，尤其是氮，氧，氢等，也能明显的下降其可塑性。一般来历:以矿藏绿硫钒石vs4 钒铝矿 钒紒铀矿 为主 元素用处： 如果说钢是虎，那么钒就是翼，钢含钒犹如虎添翼。只需在钢中参加百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，难怪在轿车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部分，处处可见到钒的踪影。此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。首要用于制作高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里，能够制成钒钢。钒钢比普通钢结构更严密，耐性、弹性与机械强度更高。钒钢制的，能够射穿40厘米厚的钢板。可是，在钢铁工业上，并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢，而是直接选用含钒的铁矿炼成钒钢。钒的盐类的色彩真是五颜六色，有绿的、红的、黑的、黄的，绿的碧如翡翠，黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色，四价钒盐呈浅蓝色，四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色，而五氧化二钒则是赤色的。这些色彩缤纷的钒的化合物，被制成艳丽的颜料：把它们加到玻璃中，制成彩色玻璃，也能够用来制作各种墨水。我国是钒资源比较丰富的国家，钒矿首要散布在四川的攀枝花和河北的承德，大多数是以石煤的方式存在。 钒的运用规模 运用领域 占总量份额(%) 首要用处 运用产品 碳素钢 25 钢筋 FeV HSLA钢 25 建筑，石油管道 FeV 高合金钢 20 铸件，石油管配件 FeV 工具钢 15 高速工具钢，耐磨件 FeV(80%V) 钛合金 10 喷气式发动机零件，飞行器机 V-Al基合金 化学制品 5 硫酸和顺丁烯二酸酐出产 V2O5和其它钒化合物

含钒生铁在转炉炼钢过程中，将钒一同吹入渣中，得到含CaO巨大45%～60%的炉渣，称为高钙含钒渣。从这种渣中收回钒有两个计划： 第一个计划是回来高炉再炼，进一步在高炉内富集，到达生铁中含钒在2%左右，此含钒生铁经吹炼后能够制得30%～40% V2O5的高钒渣，可供直接炼制生铁或作为进一步提取V2O5的质料。 第二个计划是焙烧，高钙钒渣含V2O5 4.68%，钒渣/纯碱＝100/18，造粒后在回转窑（外径1m，长10m，处理量2.5t/d）内1100℃下化焙烧2h；焙烧后熟料水淬，湿球磨，然后在机械拌和槽或气体拌和槽浸取，通入石灰窑气，60℃碳酸化浸取2h，液固比5/1，结尾pH＝8.5。沉钒前液含V5g/L，加硫酸至游离酸H2SO4达2～3g/L，沸点下经1.5～2h后，清液中含V降至0.2g/L完毕，得红饼。钒浸取率76.3%，沉钒率达95%，从钢渣至红饼钒的实践收回率为64%。红饼中含V2O5 83.5%。此工艺技术可行，但碱耗量较高。钢渣中的V2O5含量低于5%时，效益会明显下降。 以上两个计划均未付诸实施。

高岭土高梯度磁选除铁：高岭土中的染色杂质(如赤铁矿等)具有弱磁性,因而可以利用高梯度磁选机将其除去.美国利用PEM-84型湿式高梯度磁选机,可使高岭土原矿中的Fe2O3由0.9%降至0.6%,Ti2O3由1.8%~2.0%降至0.8%.这种高梯度磁选机用无缝管钢毛作介质,场强为1.5~2.0T时,需耗电270~500kw.我国对湖南酸陵、耒阳、泊罗、衡岭土进行了湿法消费者研究[3-6],都取患有精良的试验结果,条码,分外是用振动高梯度磁选脱除高岭土中的铁钛取患了无比好的试验指标.对湖南耒阳高岭土用我CLY500型振动高梯度磁选机与投资移民美国PEM - 84的高梯度磁选机比拟试验结果看,从降铁、钛杂质含量,提高白度来看,中国的高梯度磁选机机能优于美国留学中介.由于有些高岭土矿中部份铁杂质以硅酸盐情势存在,磁性无比弱,而钛以金红石的情势存在,则磁选法子很难见效,因此流程中通常配以浮选,选择性絮凝等其他功课,以进步产物的质量.比年来,超导磁选机已乐成地应用于高岭土分选,不但能耗减少,并且场强可以大大提高,高岭土精矿的质量也更高.Eriez超导磁选机具备敏捷升磁的特色,可在60s内到达最高计划场强(5T),而消磁时间短,这就大大收缩了负载循环时期从磁体中冲刷磁性杂质所需的时间.其能耗低,比通例磁选机淘汰80%摆布,处置惩罚量大,可达100t/h以上.英国留学试验过一种往复螺旋管超导磁系,其计划雷同于通例的罐形磁滤器,所差别的是它在事情循环时期仍将超导磁体保存在激磁状态,而无须开关节制,并可连续作业.德国洪堡香港公司注册计划的3048mm、超导高梯度磁选机,布局简略,操纵及维护费用低,同时具备较好的不乱性.

锆铁是由锆与铁及硅、铝等元素组成的铁合金。炼钢用的锆铁是锆硅铁，含Zr15%～45%，Si30%～65%。用铝热法生产的则因含铝故称锆铝铁，含Zr>15%。1789年德国克拉普罗特(M.H.Klaproth)发现了一种新的氧化物，取名叫“Zircomia’。1824年瑞典贝采利厄斯(J.J.Berzelius)用钾还原K2ZrF6的方法，首次制出锆。1923年美国钢厂首次进行了用锆硅铁做脱氧剂的试验，取得良好效果。之后开始用金属热法生产出锆硅铁和锆铝铁。中国南京特殊合金厂，于1987年试制出锆硅铁，含Zr20%～40%，Si45%～55%;用作炼钢脱氧剂。性质锆的原子量为91.22。外层电子结构为ztdz5s。。熔点1852℃。沸点4400℃。密度6.49g/cm3(20℃)。锆铁系相图见一FN。锆与铁生成稳定的化合物FeZr2(45.1%zr)，熔点1650℃，Fe—Zr系内有两个共晶体。在16%Zr时共晶熔点为1330℃;在84%Zr时共晶熔点约为940℃。锆与硅生成多种硅化锆。有Zr：Si(Si13.65%)，ZrSi3(Si15.55%)，ZrSi(Si23.55%)和ZrSi2(si38.12%)等。商品锆硅铁的密度约3.5g/cm3，熔化温度范围为1260～1345℃。用途锆是稀有金属。它是碳化物形成元素。在炼钢过程中，锆是强有力的脱氧和脱氮元素。锆能细化钢的奥氏体晶粒。它和硫能化合成硫化锆，因此能防止钢的热脆性。锆还有降低钢的应变时效现象和提高钢的低温韧性等优点。 锆在铸铁中的作用类似钛。可形成碳化锆，与硫结合形成硫化物。在冷却时促进石墨的生成。少量的锆即有利于白口铸铁的石墨化，使白口铁灰口化。在生产韧性铸铁时缩短退火时间。锆资源含锆矿石有十几种。而在工业上可用的只有锆英石(zircon)和斜锆石(baddeleyite)两种。锆英石也叫锆石，是分布最广的锆矿物。主要产地为美国、巴西、印度、澳大利亚、中国和独联体等国。其主要组成为ZrO2•SiO2。理论成分为：ZrO267.01%和SiO233.99%。锆英石矿石中各种杂质含量为：Fe2O3)0.5%～5.0%和少量CaO、.MgO、TiO2等。斜锆石主要产地在巴西和斯里兰卡。中国储量不大。其主要成分是ZrO2。工业斜锆石含ZrO275%～85%，主要杂质为Fe2O3　2%～5%，SiO2　10%～20%及少量A1203和TiO2。矿物密度为5.7g/cm3莫氏硬度6.5。

稀土高铁铝合金电缆，其导电性、柔韧性、延伸性、抗蠕变性等方面均优于铜芯电缆。与铜芯电缆相比，稀土高铁铝合金电缆价格要便宜30%左右，施工更加简便。综合折算，一个工程至少可以节约40%的电缆总成本。    在国内，欣意稀土高铁铝合金电缆已经成功应用到上千个工程项目中，获得了国家住房和城乡建设部、国家消防总局、国家电网、中国铁路等方面的权威认证和推广使用。

我国钒矿资源极为丰富，但大部分品位低，多数没有得到充分开发利用。钒主要以三价和五价形式存在于矿石中，其中三价钒几乎主要存在于含铁矿物或含铝矿物中，没有独立矿物；五价钒一般形成独立矿物－钒酸盐，常与铀和磷矿物共生。当矿石中的钒以三价状态赋存于硅酸盐类矿物中时，通常采用加添加剂在高温下焙烧来破坏钒矿物的结构，将三价钒氧化为五价钒后进行浸出。但高温焙烧污染大、能耗高、投资大。 西北地区某钒矿的V2O5平均品位0.75%，矿物组成复杂，磷含量较高，采用传统的焙烧工艺进行氧化焙烧，钒转化率较低，所以该资源始终未能得到很好的开发。试验研究了对原矿直接进行酸浸，确定了可行的工艺条件。 一、矿石类型及物质组成 （一）矿石类型 矿石组成十分复杂。钒吸附于泥质岩和胶状褐铁矿中，没有相应的独立矿物存在，钒的载体物质多以泥质内碎屑形式存在。脉石矿物主要有方解石、石英和泥质，围岩为碳酸盐岩。磷灰石多以胶磷矿内碎屑胶结物形式存在，为胶体脱水形成的微晶磷灰石。 （二）矿石物质组成 原矿的多元素化学分析结果见表1，原矿的X射线衍射分析结果见表2。 表1  原矿多元素化学分析结果    %表2  钒矿石X射线衍射分析结果    %二、试验原理 用氧化性酸破坏泥质岩和胶状褐铁矿的矿石结构，氢离子进入矿物晶格中置换相应金属离子，使矿物结构发生变化，将钒释放出来，并被氧化成四价钒。四价钒易溶于酸并生成钒氧基离子（VO）2+，反应式为：三、试验设备及方法 （一）试验设备 试验设备主要有HH-2型电热恒温水浴锅，JJ-1型精密增力电动搅拌器，2X2-2型旋片式真空泵等。 （二）试验方法 取一定浓度的硫酸溶液于四口瓶中，置于水浴锅中加热至一定温度；称取一定质量的原矿加入到放有酸液的四口瓶中，继续加热搅拌；反应一段时间后停止搅拌，过滤，洗涤。滤渣、滤液分别计量、分析。 四、试验结果及讨论 （一）原矿直接酸浸正交试验 原矿直接用硫酸浸出，钒浸出率主要受浸出剂浓度、浸出温度、液固体积质量比、浸出时间、矿石粒度的影响。选定此5因素，每因素3水平，安排L27(313)正交试验。因素及水平见表3，试验结果见表4和图1～4。 表3  试验因素及水平 表4  正交试验结果图1  H2SO4质量浓度对钒浸出率的影响图2  液固体积质量比对钒浸出率的影响图3  浸出时间对钒浸出率的影响图4  浸出温度对钒浸出率的影响图5  矿石粒度对钒浸出率的影响 可以看出，对原矿直接进行酸浸，各因素影响顺序为：浸出温度>液固体积质量比>硫酸质量浓度>浸出时间>原矿粒度；较优工艺参数为：浸出温度90℃，液固体积质量比3∶1，H2SO4质量浓度250 g/L，浸出时间6h，矿石粒度小于0.175mm。温度和液固体积质量比是影响钒浸出的主要因素：温度升高，有利于浸出反应的进行，但温度过高，对操作不利，以不高于90℃为宜；液固体积质量比较大时可获得较高的浸出率，但也会降低浸出液中钒的质量浓度，影响后续的净化富集，以2∶1较为适宜；H2SO4质量浓度增大，钒浸出率提高，但酸度过大会降低溶液pH值，影响后续工序，经济上也不合算，所以，H2SO4质量浓度确定为250g/L。 （二）验证试验 根据原矿直接酸浸正交试验结果，在最适宜条件下进行验证试验，结果钒浸出率达90.72%～92.56%，平均值为91.81%，有较好的结果。 五、结论 对高磷钒矿采用直接硫酸浸出法浸出钒是可行的。直接酸浸最佳工艺条件为：浸出温度90℃，液固体积质量比2∶1，H2SO4质量浓度250g/L，浸出时间6h，矿石粒度小于0.175mm，此条件下，钒浸出率达90.72%～92.56%。

根据铁矿含量及种类或嵌布特点，其除铁方法也不相同。常用的方法有磁选、焙烧磁选、浮磁过滤、载流浮选除铁等等。     国外某铝土矿，原矿含Al2O3为38.5%、SiO2为8.5%、Fe2O3为24.4%，铝硅比为4.5。采用洗矿-磁选-浮选联合流程选别可获得满意结果。其铝土矿精矿含Al2O351.2%、SiO25.7%，铝硅比达9.0，铝回收率为48.9%，该物料可用为拜耳法生产的原料。尚可获得含Al2O337%、SiO213.6%，铝回收率36.9%的次精矿。而磁性部分经磁选可获得含Fe50.1%的铁精矿。     我国阳泉铝矾土是高铝矾土基地之一，所产矿石为一水硬铝石-高岭石型。原矿含Al2O363%～65%、SiO215%～16%、Fe2O31.37%～1.44%、TiO22.82%，采用浮-磁联合流程进行了小型和半工业试验，取得了较好结果。其精矿含Al2O374%～75%（折合熟料为86.5%），含Fe2O3＜1%，含杂质及Al2O3品位均达到了原冶金部的部颁标准，适用于宝钢对高铝矾土的产品要求；而选别后的尾矿仍可作为二级乙铝矾土的原料。     中南工业大学对广西平果那豆矿石，原矿含Al2O356.17%、SiO25.90%、Fe2O319.64%，铝硅比9.52。采用原矿直接磁选，可使Fe2O3的含量下降到8.59%～6.97%，铝精矿回收率82.62%～78.25%，铝硅比相应提高到11.63～11.06。

高铝褐铁矿是一类典型的复杂难处理铁矿石，在我国广西以及毗邻的东南亚国家等均有较大储量，因其Al2O3含量较高，若直接作为炼铁原料，会导致炉渣流动性变差、脱硫能力下降、焦比升高、高炉操作困难。但褐铁矿储量丰富，价格相对低廉，仍是一种比较重要的铁矿资源。 为有效降低褐铁矿中Al2O3的含量，国内外就高铝铁矿的铝铁分离开展研究，已基本形成3种典型工艺： 1)先选别，后冶炼，即先采用物理选矿方法选出高品位的铝精矿和铁精矿，然后从各自的精矿中提取铝和铁。这种方法适用于处理结构简单的含铝铁矿石，对于铝铁嵌布关系复杂，单体解离性能差的矿石作用不明显； 2)先铝后铁，郎拜耳法溶出铝一赤泥回收铁工艺，该工艺要求矿中有效氧化铝(AAl2O3)/活性氧化硅(RSiO2)高，同时赤泥回收铁的经济效益难以保证； 3)先铁后铝，即高炉或者电炉冶炼-炉渣浸出提铝工艺，该工艺可有效实现铝铁分离，但存在能耗高、造渣困难、炉渣溶出困难等问题。 由此可见，由于高铝褐铁矿石内矿物嵌布关系复杂，目前又缺少系统地研究，因而尚未得到合理有效利用，基本属于呆滞矿产资源。

一、用途 铁钒土即含铁高的耐火粘土和铝土矿。 铁钒土主要用作炼钢熔剂，利于造渣和清除炉壁上的结瘤。也可用作水泥的配料。 二、矿物成分 铁钒土的组成矿物及其化学成分，与耐火粘土、铝土矿的基本相同，唯Fe2O3较高，凡因Fe2O3含量超过允许要求的上述矿产可作铁钒土地用。矿物组成及化学成分详见耐火粘土、铝土矿。 三、一般工业要求品 级化学成分（%）Al2O3Fe2O3Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级≥50≥45≥35≤10≤15≤19可采厚度：≥0.7米，夹石剔除厚度：≥0.5米 四、矿床实例 河北唐山铁钒土矿(与耐火粘土伴生)品级化学成分（%）开采厚度（米）Al2O3+TiO2Fe2O3Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级≥48—56≥45≥45≤10≤15≤190.7(表内)0.5-0.7（表外）五、附录 冶金工业部1982年5月1日YB2417—81号颁布的质量标准如下，供炼钢用铁钒土产品。 产品按化学成分分为下列品级品级化学成分（%）Al2O3+TiO2SiO2Ⅰ级品Ⅱ级品Ⅲ级品≥50≥48≥45≤20≤25≤30产品块度：5—30毫米。 30毫米者均不得超过5%。

一、铁尾矿的性质     唐山地区大部分铁矿属前震旦纪鞍山式沉积变质铁矿床，上部是贫赤铁矿，下部是贫磁铁矿。脉石矿物有石英、绿泥石、透闪石等。铁矿尾矿化学成分中SiO2达65％～75％，TFe8％～14％，属高硅高铁型尾矿，一般不含有价伴生元素。主要成分为石英，少量角闪石、绿泥石、黑云母、方解石和白云石等。它们一般都经过破碎和分级处理．颗粒较细，级配良好，有些还因经过一定程度的煅烧或化学处理而具有一定的化学活性。根据有关资料，生产建筑制品对原料化学成分的要求为：SiO2＞65％、Al2O3＞15％、Fe2O3＜15％、MgO＜5％、Na2O＜2％、K2O＜2.5％、SO2＜4％。唐山地区大中型选厂铁尾矿的化学成分见表1。     表1 铁尾矿的化学成分（%）        由表l可见，唐山地区铁尾矿中除了Al2O3偏低外．其它成分均符合要求。经过适当调整其成分，完全可用于建筑材料。    二、铁尾矿利用的可行性    国内外的研究和应用证明，尾矿中存在着一些矿物胶体，它们具有一定的电性、吸收性和巨大的表面能，在碱性激发下，这种胶体物质可与水泥浆的水化产物产生离子交换，形成新的凝聚体。这些凝聚体都是依靠比较强的化学键结合而成的网状结构。同时，由于建筑制品是在一定的压力下成型，水泥颗粒与矿物之间接触面的紧密度都增大，加上水化反应，使之能强有力地胶凝石英颗粒和其它物质。研究表明，水泥在水化过程中与石英颗粒能较紧密地结合，仅次于石灰石和白云石。    同时硅质岩型铁尾矿的主要化学成分为SiO2，以无定型形式存在的蛋白石、燧石岩、硅藻土、硅质页岩等，在中性水中的溶解度约1.6×10－6，但在碱性水环境中，可自发地与碱性金属离子发生化合，生成沸石或水化硅酸钙等不溶性矿物。而以结晶形式存在的石英，须在高压水热环境中，方具有这一性质。当此类尾矿受到高温时，其主要的物理化学性状表现为石英的同质多晶转变。在高压下，石英的各种高温变体，虽说在尾矿建材结构中性能差别并不明显，但其相变时的体积效应，却对生产过程起着制约作用。对于较纯净的石英砂或石英岩型尾矿。由于其较高的熔点，可用作酸性耐火材料，也可熔制成耐高温的石英玻璃。    对于尾矿建材的开发研究，国外起步较早。早在60年代初，前苏联就开始了尾矿建材的研究和生产，如克里沃罗格铁矿除将尾矿进行适当分级后用作混凝土的粗细骨料外，还用细粒级的尾矿生产硅酸盐建筑制品；库尔斯克则建起了以尾矿为主要原料的水泥厂和玻璃厂；科夫多尔和卡齐卡纳尔采选公司还用含大量硅酸镁的选矿尾矿，研制出镁质水泥和水泥制品。加拿大除以尾矿墙体材料研究为特色外，魁北克矿山还用磨细的尾矿烧制出耐火硅砖。美国除从废石中回收萤石、长石、石英等外，目前绝大多数尾矿被用作混凝土填料和铺路材料，也有人用铁燧石岩尾矿制成密度可调的轻质砖。日本有人将铁尾矿与10％的硅藻土混合，烧制成轻质骨料。乌克兰则将石英岩尾矿加以分级，>0.14mm的作为建筑用砂，     马鞍山矿山研究院利用齐大山选矿厂尾矿加入一定的配料(碎石、砂子、粉煤灰及粘土)及石灰，经一定的处理后作为路面基料，并在沈阳至盘山的12km路段进行了工业试验，经公路部门的测定表明。已达到了二级公路对路基的强度要求。该院还利用齐大山、歪头山细粒尾矿研制免烧砖、饰面砖，其性能达到了100#标准。     无水或贫水的尾矿矿物，在含水(包括蒸汽)的环境中发生水化反应，并生成在使用条件下化学性质稳定、具有一定机械强度的含水矿物结合体的过程称为水化合成。由此所制得的建材产品称为水化合成尾矿建材。     （三）尾矿建材利用的特点    唐山地区采选尾矿的利用特点：1)利用范围广泛。目前铁尾矿几乎可应用于建筑材料生产的各个领域；2)利用量大。随着近些年铁尾矿综合利用技术和工艺设备的提高，铁尾矿在建材领域的利用量呈逐年增长的趋势；3)利用程度不断提高；4)具有节约能源和降低成本的效果。

异型铜材2016助力高铁飞速发展

1995年哈贾伐瓦尔塔冶炼厂奥托昆普研究中心共同开发了闪速炉直接生产低铁高镍锍新工艺。基于闪速炉反应塔中形成的不续氧化物熔滴，如氧化铜等在熔池中与一些残余硫化物,如FeS及汪量硫化镍等继续反应生成镍锍和炉渣,由于硫量少,形成了金属化的高镍锍和SO2：                                 2NiO+FeS=[2Ni,Fe]锍+SO2                                 2Cu2+FeS=[4Cu,Fe]锍+SO2                                 4Cu2O+Ni3S2=[8Cu,3Ni]锍+2SO2                                 2NiO+Ni3SO2=7[Ni]锍+2SO2    镍锍含铁很少，基本上95%以上的铁进入渣，其中Fe3O4全部入渣，即Fe3O4=（Fe3O4）渣。    残余未反应的硫化物溶解于镍锍中：                                 Ni3S2=[Ni3S2]锍                                 Cu2S=[Cu2S]锍                                 FeS=[FeS]锍    镍以NiO形态溶入闪速熔炼渣中，经还原贫化进入锍中。                                （NiO）渣+C(CO)=[Ni]锍+CO(CO2)                                 (Fe3O4)+C渣(CO)=3(FeO)渣+CO(CO2)                                 (FeO)+C(CO)渣=[Fe]锍+CO（CO2）    深度还原高氧化态炉渣出带来另一后果，即产生大量的（CO+CO2）气体，引起电炉渣鼓泡，为此要控制好电炉温度、焦炭加入时以及冷料加入量。下表中列举了第一年的前8个月操作数据的平均数与老工艺比。   奥托昆普公司哈贾伐瓦尔塔镍厂新、老工艺作业数据的比较物料名称NuCuFeSSiO2MgOCO2SO2                      老       工        艺闪 速 炉硫化镍精矿1022827135　　镍     锍40131825————　　炉     渣20.6400.5279　　烟     气　　　　　　1223电 炉镍     锍4512308　　　　炉     渣0.20.3400.430　 　 　新工艺（高镍锍闪速熔炼）闪 速 炉硫化镍精矿151303085　　镍     锍655421——　　　炉     渣40.5400.2278　　烟     气　　　　　　1330电 炉镍     锍506307——　　　炉     渣0.30.2420.3318.5 　 　     新工艺取消了传统的转炉吹炼,无转炉渣返回贫化处理,产出连续的SO2气流,改善了硫酸厂的操作；取消了吊车动输,减少了废气、灰尘的逸出,改善了工厂的民事卫生状况；熔炼炉渣还原贫化后弃渣达到含Ni0.3%、含Cu 0.2%的水平,减少了内部循环,提高了金属回收率。

最近几年，从铁钒土矿石中提取镍和钴的湿法技术相比于能源密集型和空气污染严重的火法技术因生产成本低、环保而日益受到重视。在铁和铝同时溶解并沉淀情况下，镍和钴的回收率均超过90%。采用加压浸出法进行试验，试验设备为可注酸钛高压釜和样品回收装置。试验条件：酸占矿石质量的30%，温度范围230～270℃。褐铁矿铁矾土矿样及浸出过程中的固体产品特性用透射电子显微镜研究。结果表明：镍主要与针铁矿物相有关，而钴仅以富镍的锰结构存在；浸出过程中，针铁矿溶解释放镍，而铁以致密赤铁矿形式在溶液中原地再沉淀；钴溶解快速并保留在水相中，随后锰溶解，但溶解速率比钴溶解速率低。浸出结束时，得到贫钴的锰颗粒。试验范围内，浸出过程中温度升高对钴的溶解速率影响不大，但矿浆搅拌速率的升高会导致溶解速率升高。固体物质的TEM照片和各自的矿物学分析结果表明：膜扩散是可能的速率控制步骤，收缩核心模型可用于解释钴 的溶解动力学。

含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣。该种渣成分复杂，又经常波动。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高，钒含量较低。研究结果表明，硅酸三钙(Ca3SiO5)，其形状受空间限制，自行性差，一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间，并包裹其他矿物。硅酸三钙相中V2O5的含量较低，约1.47%，但由于该相在渣中占得比例大，仍有17.88%的V2O5夹杂其中。镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列，其分子为(Mg0.58，Fe0.36，Mn0.06)1.00O，该矿物中含钒很少。 钙钛氧化物是一种新矿物，分子式为(Ca3.02，Mn0.013.03(Ti1.36，V0.37，Fe0.23，Mg0.01，Si0.09)2.12O7，可简写成Ca3(Ti，V)2O7。该矿物是一种黑色厚薄不等的长板状矿物，并与其他矿物连生，钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量为9.78%，其钒量占渣中总钒量的78%，是提钒的主要对象。含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高炉，练出含钒2~3%的铁水，再兑入氧气底吹转炉内吹炼，得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原，制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高。用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺，钒浸出率很低。目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。 在含钒钢渣中，钒主要赋存在钒钙钛氧化物中，焙烧时钒钙钛氧化物与碳酸钠反应：2Ca3V2O7+Na2CO3+O2=3CaO+2NaVO3+Ca3(VO4)2+CO2硅钒酸钙与碳酸钠也发生类似反应：2[Ca2SiO4·Ca(VO4)2]+Na2CO3+O2 =2Ca2SiO4+2NaVO3+Ca3(VO4)2+5CaO+CO3烧结后水溶性钒约20%，碳酸化浸出的钒约60%。  焙烧主要技术条件：渣碱比100:18，钢渣的磨细度-200目大于60%，制粒后的粒度直径5~10mm，焙烧温度1100℃，物料停留时间3.7小时。技术指标是：生产能力1.58T·m-2·d-1，烟尘率0.5%，熟料转浸率85%。

使用氧化铝热力学数据库，对高铁赤泥炉料烧成过程中的相关化学反响进行热力学核算，并在此基础上，研讨烧成温度、烧成时刻、炉料配比等烧成工艺条件对高铁赤泥炉料烧成作用的影响。研讨结果表明：赤泥炉料的配钙量能够在较宽的规模内改变，并且在烧成过程中或许生成不溶盐类，导致熟猜中氧化铝的溶出率下降：延伸烧成时刻和添加配料铁酸钠含量均有利于烧结：高铁赤泥炉料的较佳配料是： 熟猜中Na=O·Fe203质量分数为10O／~12％，钙铁摩尔比为1．o~1．2：烧成工艺条件是：温度为l 000- 1 050℃，烧成时刻为30--40 min。在较佳配料和烧成工艺条件下，当熟猜中氧化铝含量为15％左右时，熟猜中AI203收回率可达85~／o~90％。     在我国湖南、广西和山西等地有必定储量的高铁中等档次铝土矿，这种矿石适合选用拜耳一烧结串联法来处理出产氧化铝。即先使用简略、经济的拜耳法收回矿石中大部分Al2O3，拜耳法所发生的高铁赤泥再选用烧结法处理，进一步收回其间的Al2O3，收回铝后的富铁渣可用做炼铁的质料。但迄今为止，用烧结法处理拜耳法高铁赤泥仍存在技能难题。尽管人们对拜耳法厂高铁赤泥的综合使用方面展开了很多的研讨，如用酸浸出赤泥制备聚合铁、聚硅酸铁和聚硅酸铁铝等无机高效絮凝剂，用高铁赤泥煤基直接焙烧复原收回金属铁[删以及用赤泥出产水泥等，但这些研讨大都尚处于试验或半工业试验阶段，且首要着眼于收回其间的铁和其他稀有金属，而对选用烧结法处理拜耳法高铁赤泥收回其间氧化铝的研讨甚少。赤泥烧结块的特点是铁酸钠和铁酸钙的含量高，而铝酸钠的含量很低，倾向于构成易熔共晶体。对这样的炉料，其烧成温度规模较窄，熔化温度不高，形成烧成困难。一起，若选用传统的苏打一石灰炉料烧结时会生成难溶的含Al2O3和Na20的三元化合物，下降碱和氧化铝的收回率。所以，高铁赤泥炉料烧成时需求配入更多的石灰，使炉猜中一部分氧化铁与石灰结组成铁酸钙(2CaO-Fe2O3或CaO·Fe2O3)，别的的氧化铁与苏打生成铁酸钠。本文作者使用氧化铝热力学数据库，对高铁赤泥炉料烧成过程中相关反响进行了热力学核算，经过试验研讨烧成温度、烧成时刻、炉料配比等对高铁赤泥炉料烧成后所得熟猜中氧化铝溶出率的影响，以期取得选用烧结法从高铁赤泥中收回氧化铝的较佳工艺条件。

钒是高熔点稀有金属，密度5.96，熔点1890℃，沸点3380℃，有耐性，在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一。室温下，钒不与氧效果，在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4、+5，一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性，+4和+5价钒的氢氧化物呈，+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下，钒有较好的抗蚀性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀，但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。 钒在地壳中常与其他元素伴生，富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg，Fe)(Al，V)4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O•2V2O3•V2O5•3H2O)等。 钒矿的分化办法有：①酸法，用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法，用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法，用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。 金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒，再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。 钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中，钒首要是以钒铁的方式参加，首要起脱氧和脱氮的效果，一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。 V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂，用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业，钒可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等。

锡的性质是锡的一种表现形式，其分为物理性质和化学性质。锡的主要物理性质密度(20℃) 7.3 g／cm3熔点 231.9 ℃沸点 2625 ℃平均比热(0～20℃ ) 226 J／(kg·K)熔化热 7.08 kJ／mol汽化热 296.4 kJ／mol热导率(0～100℃) 73.2 W／(m·K)电阻率(20℃) 12.6 μΩ·cm锡相对较软，具有良好的展性，但延性很差。锡有三个同素异形体：灰锡(α-Sn)、白锡(β-Sn)和脆锡(γ -Sn)。人们平常见到的是白锡，白锡在13.2～161℃之间稳定。低于13.2 开始转变为灰锡，但转变速度很慢，当过冷至—30℃左右时，转变速度达到最大值。灰锡先是成分散的小斑点出现在白锡表面，随着温度降低，斑点逐渐布满整个表面，随之整块锡碎成粉末，这就是所谓的“锡疫”现象。白锡为四方晶系，密度7.28克/厘米 硬度2，延展性好；灰锡为金刚石形立方晶系，密度5.75克/厘米脆锡为正交晶系，密度6.54克/厘米常温是白锡 低温是灰锡 高温是脆锡在空气中锡的表面生成二氧化锡保护膜而稳定，加热下氧化反应加快；锡与卤素加热下反应生成四卤化锡；也能与硫反应；锡对水稳定，能缓慢溶于稀酸，较快溶于浓酸中；锡能溶于强碱性溶液；在氯化铁、氯化锌等盐类的酸性溶液中会被腐蚀。 锡和不具有强氧化性的常见无机酸能发生置换反应，放出氢气。锡与无机酸的作用很缓漫，与有机酸几乎不发生作用。但是水中和蔬菜中的有机酸与锡能发生化学反应，生成一种毒性极大的锡甲烷，可损害中枢神经。锡的化学性质是十分稳定的。它与水不会发生化学反应，即使让它长期与潮湿空气接触，也只会在它的表面逐渐形成一层密密的氧化物薄膜，这层薄膜能防止锡的继续氧化。锡在加热下与氧发生反应，生成二氧化锡。在高温下，锡与氯作用，生成四氯化锡（气体），与硫作用，生成硫化锡。锡不与水作用，与盐酸、硫酸、稀硝酸反应，生成氯化亚锡、硫化亚锡和硝酸亚锡，与浓硝酸作用，生成二氧化锡，与浓氢氧化钠溶液反应，生成亚锡酸钠。想知道更多关于锡的性质的知识，你可以登陆上海有色网进行查看，其锡专区知识很全面。

一、前语     跟着硫化铅锌矿资源的逐步干涸，许多较低档次的氧化铅锌资源也作为开发的目标；众所周知，氧化矿是由原生硫化矿通过天然的氧化以及地表水的淋滤进程所构成的产品，矿石中除了铅、锌氧化矿藏外，还含有较多的碳酸盐矿藏、石英及硅酸盐矿藏和易泥化的褐铁矿、针铁矿等铁矿藏。因为矿石中含有较多的易泥化的褐铁矿，构成很多的矿泥，对其浮选技术目标形成严峻的影响。本文针对广西某地的含铁高、泥化严峻的氧化铅锌矿，在不脱泥的条件下进行了浮选实验研讨，取得较好的选别效果，为低档次氧化铅锌资源的收回供给参阅依据。     二、矿石性质     矿石中首要有用矿藏为白铅矿、菱锌矿、少数铅钒、异极矿及微量的黄铜矿等，脉石矿藏首要为黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿、方解石、白云石等，首要矿藏铅、锌联系杂乱、风化、铁化、泥化严峻，而又多呈细脉浸染状，铅锌档次别离3.54%、5.86%，氧化率高，硫首要是以黄铁矿方式存在。物相分析氧化铅首要是白铅矿，还有少数的铅钒，氧化锌矿则为菱锌矿及少数异极矿，试样多元素分析见表1。 表1  试样多元素分析元素SiO2TiO2ZrO2LiSrMnSnAs含量/%12.70.10.30.060.1元素MgOV2O5MoNiBePbSSb含量1.30.020.010.053.542.60.03元素WO3CaOBaCoCrZnCuFe2O3含量/%0.73.20.015.860.0226.6     三、实验计划挑选     适合的工艺流程是进步选别效果的条件，而挑选工艺流程的依据是矿石性质，针对该矿石的特色进行了前期探究实验，实验成果表明选用浮选的办法可以收回矿石中的铅锌，脱泥浮选并不能有用改进浮选目标，相反丢失了很多微细颗粒的铅锌矿，下降了收回率。因为含铁比较高，选用硫化-黄药法难以取得比较好的目标，但在不脱泥的情况下选用硫化-胺法浮选可取得比较好的目标。归纳比较后断定选用硫化-胺法对该矿石进行浮选实验。浮选流程如图1所示。图1  浮选实验流程图     四、实验成果与分析     （一）涣散剂的影响     因为该矿石泥化比较严峻，褐铁矿含量较高，需求参加涣散剂对矿浆进行涣散，消除矿泥的影响。在矿浆pH=9，用量2kg/t，硫酸锌与钠用量以1:1份额500g/t，混合胺80g/t条件下调查了六偏磷酸钠用量对铅矿浮选目标的影响。由表2成果可见参加六偏磷酸钠可以进步铅矿档次和铅的收回率，跟着六偏磷酸钠用量的增大，铅精矿档次不断增加，但铅收回率开端下降，阐明在必定用量下六偏磷酸钠具有比较好的涣散效果，可以明显进步铅矿浮选目标，但用量过大时，六偏磷酸钠对铅矿有必定的按捺效果，依据浮选现象和化验成果分析，这首要是因为部分铅矿和褐铁矿共生亲近，六偏磷酸钠用量过大导致和褐铁矿共生的铅矿遭到按捺。 表2  六偏磷酸钠用量对铅矿浮选目标的影响六偏磷酸钠用量，g/t0100300500铅精矿档次，%10.2411.6514.6416.59铅收回率，%62.8665.4268.1762.57    （二）的用量与分析     氧化铅表面的硫化好坏是决议其浮选效果的要害，用量小的情况下，难以取得抱负的硫化效果，硫化用量过大又会对铅矿产生按捺效果，然后下降铅的收回率。本研讨选用图1（下同）流程调查了用量对浮选目标的影响，其间六偏磷酸钠用量300g/t，混合胺用量为100g/t，按捺剂硫酸锌500g/t、钠500g/t，2号油60g/t。浮选实验成果见表3。 表3  用量对钼铅矿浮选目标的影响用量，kg/t1.52.02.53.0.3.54.0矿浆pH值6.07.08.09.010.011.0铅精矿档次，%10.3212.2513.6715.5313.9612.63铅收回率，%50.5355.7663.068.562.556.9     由表3中硫化用量与矿浆pH的数据可见，可以明显进步铅矿的浮选，跟着用量的增加，铅精矿的档次和收回率均增加，当用量到达3kg/t时，铅精矿档次到达15.53%，收回率到达68.5%；再增加用量钼精矿档次和收回率下降，当用量到达4kg/t时，铅精矿档次仅有12.63%，收回率56.9%。这首要是因为用量过大，一方面按捺了胺在铅矿表面的吸附，另一方面矿浆黏度增大，泡沫带泥较多，然后下降了精矿档次。从归纳目标来看适合用量为3kg/t。     （三）按捺剂的用量与分析     在六偏磷酸钠300g/t，3.0kg/t，混合胺用量为100g/t条件下，首要调查了硫酸与钠用量以1:1份额对粗铅精矿锌含量的影响，浮选实验成果见表4。 表4  硫酸锌+钠用量对铅矿浮选目标的影响硫酸锌/钠，g/t400500600700800900矿浆pH值6.07.08.09.010.011.0锌档次，%11.358.257. 766.536.165.83锌收回率，%20.5117.3612.0510.259.859.79     由表4硫酸锌与钠与pH数据可见，当硫酸锌与钠用量逐步增大时，铅粗矿中锌的含量与档次逐步下降，但当用量增加到700g/t时，锌的收回率与档次下降不明显，这首要是因为浮选进程中含泥太多机械搀杂所造成的，因而，硫酸锌与钠适合量700g/t。     （四）捕收剂的挑选与分析     在六偏磷酸钠300g/t，3.0kg/t，硫酸锌与钠700g/t，捕收剂用量为100g/t条件下，调查了各种胺类捕收剂对铅、锌浮选目标的影响。实验成果见图表5。 表5  不同捕收剂对铅矿浮选目标的影响捕收剂称号十二胺十六胺十八胺混合胺铅收回率65.8763.3262.7669.43锌收回率14.6515.7416.8311.23     由表5可以看出，不同品种的胺捕收剂都能完成对铅的有用捕收，但混合胺对铅的挑选性捕收较好，故挑选混合胺作为铅的捕收剂，用量为100g/t。     （五）活化剂的用量与分析     断定铅矿浮选药剂目标，在丁基黄药200g/t，2#油60g/t条件下，调查了不同用量的硫酸铜对氧化锌的浮选目标的影响，浮选实验成果如表6。 表6  不同活化剂对铅矿浮选目标的影响硫酸铜用量g/t150250350450锌档次19. 7817. 2313.3511. 34锌收回率61.6567.7468.8569.27     由表6可见，跟着硫酸铜用量的增加，锌档次逐步下降，但收回率增加，但当硫酸铜用量增加参与350克/吨时，锌收回率增加不明显，故硫酸铜用量断定为350克/吨。     依据以上实验成果断定了铅锌矿浮选工艺参数为：调矿浆pH到9、六偏磷酸钠300g/t，3kg/t，硫酸铜350g/t，丁基黄药用量200g/t，2号油60g/t进行了小型闭路实验，实验流程为一粗一扫三次精选，在铅、锌给矿档次为3.54%和5.86条件下，取得了铅档次45.23%，收回率73.51%，锌档次40.56%,，收回率为76.21的浮选目标。     五、定论    选用硫化-胺法可以有用完成高铁泥化氧化铅锌矿的浮选收回，需求恰当用量才干取得比较好的硫化效果，混合胺对铅矿具有比较好的捕收才能和挑选性，适量的六偏磷酸钠具有较好的涣散效果，可以明显改进铅矿浮选效果，硫酸锌+钠是锌的杰出按捺剂，硫酸铜的增加可以起到活化锌矿的效果，进步锌的浮选目标。

含钒溶液经净化后，钒多以五价钒酸根存在。随溶液酸度增加，钒酸根会以钒酸的形式析出，俗称红饼。钒的水解主要取决于酸度、温度、钒浓度及杂质的影响。析出的沉淀也会因pH值、钒浓度的变化呈不同的聚合状态。有关的机理在认识上还不统一。大致可勾画如下，由图1及图2关于钒酸水溶液的性质图可以看出：钒浓度／（mol·L－1）溶液pH值主要的钒离子水解产物低，10－4酸性低4～8高，50×10－32～3高，50×10－31～6高，50×10－310～12高，50×10－313～当pH值约1.8时，V2O5的溶解度最小，约230mol／L。V2O5与H2SO4之间的浓度关系如下：[H2SO4]／（g·L－1）2.312.017.121.2V2O5／（g·L－1）0.240.781.142.04 表1列出一组V2O5－H2SO4－H2O系的数据。 表1  V2O5－H2SO4－H2O系统平衡数据30℃75℃V2O5／%H2SO4／%密度／（g·㎝－3）析出相V2O5／%H2SO4／%析出相1.637.31.066①1.4817.43①4.7923.51.219①2.0024.18①7.437.261.370①5.0633.0①4.4145.01②5.4838.02②5.554.361.519②5.2741.01②9.1460.421.661②5.1346.56②5.4466.76③8.0952.31③1.5974.67③9.0857.33③6.2173.26④10.860.20④0.27680.411.727④7.514.98④0.05399.161.817④7.5270.50④9.2640.491.440①②0.1393.44④10.4962.221.734②③6.1034.30①②1.5077.481.714③④8.2949.53②③11.9657.56③④表中析出相：①V2O5·3H2O，V2O5 红褐色、针状； ②V2O5·2 H2O，2SO3·8H2O 粉红色、无定形、棕红色、针状； ③V2O5·H2O，V2O5·2SO3·3H2O 淡黄、针状、红色、柱状； ④V2O5，V2O5·5SO3·4H2O 黄色、针状、黄色、晶状。 对钒水解有重要影响的因素有温度、酸度、钒浓度及杂质含量等。图1  图2  V2O5溶解度与pH的关系（25℃） 1—V2O5／ ，lg ＝－0.82－pH；2—不析出V2O5 lg ＝－0.04－pH；3—V2O5／ ，lg ＝－4.44＋pH； 4—不析出V2O5，lg ＝－3.00＋pH；5— ／ ， pH＝1.03－0.333 lg ；6— ／ ，pH＝2.62； 7— ／ ，pH＝7.38＋lg图2  钒在水溶液中的状态与钒浓度及pH的关系（25℃） 一、温度 钒水解沉淀应在90℃以上进行，最好在沸腾状态。不同温度及酸度下沉淀率与时间的关系见图3。图3  沉淀率与时间的关系：Ⅰ－0.855；Ⅱ－0.954；Ⅲ－1.16；Ⅳ－1.18 二、钒浓度 溶液中含V以5～8g／L为宜。浓度过高，则结晶成核过快，易形成疏松的滤饼，吸附较多杂质及游离水。红饼组成xNa2O·yV2O5·z H2O中的x／y偏大。当溶液中含钒浓度低时，则会有负面影响。 三、杂质的影响 磷与钒形成稳定的络合物H7[P（V2O5）6]，还与Fe3＋、Al3＋形成磷酸盐沉淀，会污染红饼。为此要求净化后液含P小于0.15g／L。当酸度较高时，可使FePO4、AlPO4的溶解度提高，而减少磷对红饼的污染。 硅、铬、铝、铁等离子浓度较高时，水解生成的胶体沉淀物，妨碍V2O5晶体的长大，使水解速度变慢，生成的红饼沉降、过滤困难。适当提高酸度，可以改善此类不良的影响。 氯离子可以加快钒水解沉淀的速度。而硫酸钠含量在20～160g／L，会使钒水解沉淀速度下降，主要表现为延长晶核孕育期。氯化钠或硫酸钠过多都会使红饼中V2O5含量降低。 四、搅拌 钒的水解沉淀是一个伴有热量、质量传递的水解反应过程，因此必须保持适宜的搅拌速度，已达到临界悬浮状态，没有任何死角为宜。工业用的机械搅拌沉钒罐为圆柱形，内径2～5m，容积4～5m3。罐内壁衬耐酸瓷砖或辉绿岩。中心安装不锈钢搅拌器。罐壁附近设不锈钢蒸汽加热管。 水解沉钒是间歇作业，先加入25%的沉钒前液，开始搅拌，再加入所需的硫酸，然后通蒸汽加热到90℃以上接近沸点。继续添加剩余的75%的沉钒前液。最后分析溶液中游离酸及钒的浓度，调整酸度或补加沉钒前液，以使最后溶液中含钒小于0.1g／L为终点。停止加热、搅拌、再静置10～20min后过滤，即得红饼。根据生产规模，过滤设备可采用吸滤盘、压滤机或鼓式真空过滤机。 红饼须先经干燥去除水分，再在1073～1173K温度下熔化，浇铸成片状，作为炼钒铁的原料。 水解沉钒早期用得比较普遍，但所产红饼熔片V2O5的含量仅为80%～90%，纯度较低，且耗酸量大，污水量大，故现已基本为铵盐沉钒所取代。

高铝褐铁矿选矿中铝与铁嵌布关系复杂，结构紧密，采用常规选矿方法不能有效分离铝铁。众所周知，钠盐焙烧能在一定温度和气氛条件下，使难溶目的组分矿物转变为可溶性的相应钠盐，所得焙砂再用水、稀酸或稀碱进行浸出，日的组分转入溶液，从而使某些组分得以富集。选矿设备厂家对此研究主要是采用钠盐焙烧使铝与钠发生反应转变为钠盐，破坏褐铁矿中铝铁的紧密结构，再通过浸出的方法分离铝铁。影响铝铁分离效果的因素主要为焙烧温度、焙烧时间和铺盐用量。 焙烧温度 选矿设备专家研究发现在Na2CO3质量配比为9%，焙烧时间为15min时，焙烧温度对铁精矿TFe和Al2O3含量的影响。焙烧温度为750~1000℃时，随着焙烧温度的升高，铁精矿中Al2O3含量逐渐下降，铁晶位逐渐上升;当焙烧温度为1000℃时，Al2O3含量降为1.89%，铁品位提高到60.95%，铝铁分离效果较好。但焙烧温度继续升高时，Al2O3含量升高，铝铁分离效果变差。研究表明：适宜的焙烧温度为950~1000℃。

概 况 钒在地壳中的含量大约是地壳分量的0.02%，散布较广，但涣散。含钒矿藏已发现的就有70多种，其间的绿硫钒矿、钒云母矿和钒铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%，钒钛磁铁矿含钒档次低，一般含v2o5为0.2-1.4%，但它的储量最多，国际储量在400亿吨以上，是提取钒的首要质料。 全球的钒铁磁铁矿和钒资源恰当丰厚，已查明国际钒铁磁铁矿的储量为400亿吨以上，且会集在少数几个国家，有前苏联、美国、我国和南非，首要赋存于钒钛磁铁矿、磷块岩矿、含铀砂岩和粉砂岩型矿床中。此外还有许多钒赋存于铝土矿和含碳质的原油、煤、油页岩和沥青沙中。 据美国矿藏局统计资料标明，按现在挖掘规划，已探明的钒资源可继续挖掘150年，且会集散布在南非洲、亚洲、北美洲等区域，(南非占47.0%，前苏联占24.6%，美国占13.1%，我国占9.8%，其他国家总和占小于6%)。 钒具有杰出的可塑性和可锻性，常温下可制成片、拉成丝和加工成箔。但少数的杂质，特别是空隙元素(如碳、氢、氧、氮)会显着影响钒的物理性质。如钒含氢0.01%时引起脆变，可塑性下降;含碳2.7%时其熔点升高到2458。K。钒的熔点高，硬度大，电阻率高，呈弱顺磁性，线胀系数小，钒的弹性模量密度和钢附近，可用作结构材料。 钒是重要的战略物资之一，首要用于冶金工业，作为合金元素增加剂，改进钢材的结构、功能，进步强度和耐性，次之与钛制成具有高温高强度合金，再次之是化学工业，以钒的氧化物形状，用作出产催化剂、触媒等等。 国外钒的提取基本上是从副产品中收回的，如南非、芬兰、前苏联等国家是从钒钛磁铁矿炼铁中收回，美国大部分钒是钾钒铀矿及磷铁矿中收回，加拿大是从焚烧石油焦搜集的尘中收回，少数国家还从石煤中提取钒。总归，国际上钒首要是从钒钛磁铁矿中收回的，现在从钒钛磁铁矿收回的钒，每年约为7万吨左右，约占总产量的%。 钒的产品分为初级产品、二级产品和三级产品。初级产品包含含钒矿藏，精矿、钒渣、作废的粹的废催化剂，作废触媒和其他残渣。二级产品包含v2o5，也可所以一种可用的工业产品，即出产硫酸的触媒和粹用的催化剂。三级产品包含钒铁、钒铝合金、钼钒铝合金、硅锰钒铁合金及钒化合物，其间钒铁是最为重要钒材料，它占钒消费量的85%。各国钒铁标准可分为50-60%和70-85%的二类。 我国钒工业起步于20世纪50年代，1958年康复并扩建锦州铁合金厂提钒车间，以承德大庙含钒铁矿精矿为提钒质料，1960年今后我国的其他提钒厂相继建成投产，70年代攀枝花钢铁公司建成投产，从此我国的钒工业便进入一个新的历史时期，至80年代中已成为国际首要产钒国家之一，能出产各种钒制品，钒的推广运用也取得较快的开展。 从含钒质料提取纯钒化合物的技能，视质料不同而有所差异。钒钛磁铁矿、钒铁精矿、含钒石煤、石油渣、钒铀矿、钒磷铁矿等等，现分述收回技能。 一、 钒钛磁铁矿提钒技能： 钒钛磁铁矿提钒能够概括为火法和湿法两大类。火法流程能够处理含钒档次低的质料，能够经过火法富集，然后处理收回，也称之为简接法;湿法流程具有流程短、收回率高的长处，但要求处理的质料含钒档次相对较高，也称之为直接法。 1.火法工艺流程 将选出的钒铁精矿参与高炉或电炉炼铁，矿石中的钒大部分进入铁水中，将含钒铁水送入转炉吹炼成钢，钒高度富集在表面渣中，即钒渣，钒渣再经破碎、焙烧、浸出、过滤即得到V2O5。这是前苏联、挪威和南非等国所选用的办法。我国也选用相似的办法收回钒。 2、湿法工艺流程 选用含钒铁精矿加芒硝制团、焙烧、水浸，使钒酸钠进入溶液，再加硫酸使之转化为V2O5沉积，过滤后直接得到V2O5，水浸后的球团用于炼铁质料。 南非海威尔德公司是西方国家一起运用以上两流程(即生铁—钒渣流程和焙烧浸出流程)的典型比如。 生铁—钒渣流程 含钒铁精矿 料仓配料 回转窑预复原 含钛炉渣 炼铁 暂存堆积未处理 含钒铁水 板坯 氧气 吹炼 出售 钢水 顶吹炼钢 半钢 钒渣 钢坯 出产V2O5 焙烧浸出流程 含钒铁精矿 H2O 芒硝(碱或Na2SO4)NaCl 配料制团 钠化氧化焙烧1000℃ 水浸 过滤 铵盐 球团 溶液 炼铁 过滤 H2SO4 废液废液 V2O5 含钒铁精矿或钒渣的浸出首要化学反响为 (1)4FeO.V2O3+4Na2CO3+5O2=8NaVO3+2Fe2O3+4CO2 (2)4FeO.V2O3+8NaCl+5O2=2Fe2O3+8NaVO3+4Cl2 (3) 4FeO.V2O3 +8NH4Cl +5O2=2Fe2O3+8NH4VO3+4Cl2 (4)2NaVO3+H2SO4=V2O5 + Na2SO4+H2O (5)2NH4VO3+H2SO4=V2O5 + (NH4)2SO4+H2O 3、生铁—钒渣流程主体设备 ① 首要视炼铁的主体设备，曾经苏联炼铁主体设备是高炉，挪威、南非等国则是电炉。 ② 吹炼：不同国家选用的设备也不相共同 a.底吹转炉提钒:前苏联丘索夫联合公司是将含钒铁水装入底吹转炉吹炼,在炼半钢进程氧化表面构成含钒渣,钒渣经破碎、焙烧、水浸收回V2O5，然后炼成钒铁。从精矿到钒铁、钒的总收回率为60%左右。 b.顶吹转炉双联提钒：前苏联下塔吉尔钢厂则用顶吹转炉将含钒铁水吹成半钢和钒渣。就铁水到钒渣钒的收回率达92%—94%。我国的承钢、马钢和攀钢也用该法出产钒渣，钒的收回率为80%—88%。 c.高炉铁水雾化法提钒，该法实际上是将含钒铁水倾入中间缸，然后进雾化器，经雾化反响之后，使钒由V2O3氧化成V2O5、 V2O4、V2O3的混合物流入半钢缸，半钢面上构成钒渣。该法由我国攀钢首要实验成功并投入出产运用的，并且是我国钒渣出产的首要办法，钒的氧化率达85~90%,收回率为73.6%，半钢收回率为93.9%。该法的首要长处是：炉龄长(最高炉龄已达12000炉)、处理才干大(可达366吨/时)、可半接连化出产、设备简略、操作简略。 d.曹式炉提钒：我国马钢曾用槽式炉吹炼提钒，槽式炉才干为70T/h,实验的首要技能目标，钒的氧化率达88.5~95.2%，钒的收回率为81.3~90.49%,半钢率90.20~94.1%，出产目标不如实验目标。该法的长处是能接连出产、设备简略、出产本钱低，缺陷、钒渣含铁高、钒收回率还欠低。因而现在已停止运用，需求进一步完善，仍不失可供挑选的好办法之一。 4、焙烧浸出流程设备 湿法流程即焙烧浸出流程的中心首要是使钒氧化然后转化构成水可溶性的钒酸盐，选用何种焙烧设备，完成其意图。 a. 南特殊特腊厂，所运用钒钛磁铁矿成分： Fe 50~60%,V2O5 2.5% ,TiO2 8~20%, Al2O31~9%, Cr2O31%,选用回转窑焙烧完成氧化和转化。 b. 前苏联和澳大利亚阿格纽克拉夫有限公司都选用欢腾炉焙烧使97~98%的钒转化可溶性钒而被浸出。 c. 芬生奥坦馬基，运用原矿成分Fe40%,TiO215.5%,VO26%(V2O5:0.71%)原矿制团,在竖炉焙烧和转化,转化率达80~90%。 二、钾钒铀矿和磷铁矿收回钒技能 1、 美国钒的出产供应商处理的质料的以钾钒铀矿石、铀钼钒矿和磷铁矿石为主，钾钒铀矿的化学式为：K2(VO2)2(V2O8)" 3H2O或K2O" 2UO2"V2O5"3H2O。最近澳大利亚西部伊利里的钙结石乐岩中发现大型钾钒铀矿，我国陕西、湖南区域也发现钒铀共生矿。国际上最大的矿冶公司——美国联合碳化物公司从钾钒铀矿石出产钒的工艺流程是焙烧、浸出、沉积、复原和再浸出。该法钒铀浸出率别离为70~80%和90~95%，其流程如下： 钾钒铀矿 6~9%NaCl 钠化氧化焙烧 (多膛炉850℃ φ5m.8层) 1~2%Na2CO3 急冷 浸出 H2SO4 浸出液中和煮沸 PH：3 NaOH或NH3 沉积PH7 钒滤液 滤饼 沉积 Na2CO3 或NaCl 复原熔化 钒化含物 H2O 浸出 钒溶液 含铀沉积物收回铀 酸法和碱法浸出含钒溶液，可用离子交换法、溶剂萃取法、或挑选性沉积法进行别离提纯。该公司年产V2O8454吨，V2O51360吨。 2、 钒铁矿的处理与钾钒铀矿有所不同，钒铁矿运用真空揉捏和焙烧炉，先将矿粉与盐混合，送揉捏机揉捏成条、堵截，焙烧浸出提纯沉积后得V2O5。 3、 钒磷铁矿的处理 钒磷铁矿电炉出产单质磷和磷肥的副产品(含钒磷铁)用来作提钒质料，美国的克尔麦吉(KerrMeGee)化学公司所用的含钒磷铁含钒3.26%~5.2%，磷24.7%~26.6%，铁59.9%~68.5%,铬3.4%~5.7%,镍0.84%~1.0%。 先将含钒磷铁磨至粒度小于0.42mm，配入1.4倍纯碱和0.1倍的食盐在回转窑中770~800℃下焙烧，钒便转变成水溶性的钠盐，焙砂在沸水中浸出，钒、铬、磷均溶入浸出液，过滤后滤液结晶折出磷酸钠晶体，粗磷酸钠可再行纯化直至产品合格。磷酸钠结晶母液含磷>0.98g/L,可参与适量CaCl2,使其以磷酸钙(CaPO4)沉积，然后水解收回钒，随后往母液中参与以沉积。此工艺的钒、铬和磷的收回率别离能够到达85%、65%和94%。 三、含钒褐铁矿收回钒技能 含钒褐铁矿五氧化二钒含量为0.5~2.5%，Fe20~40%，SiO230~65%. 矿石首要由针铁矿、赤铁矿和脉石组成。脉石以石英为主，其次是泥质还有少数的绢云母。钒在褐铁矿中没有呈独立矿藏存在，而是以离子型吸附状况存在于铁和泥质中。处理的准则流程是：破碎球磨 焙烧 浸出 沉积Nu4VO3 或V2O5。 研讨标明褐铁矿V2O5含量不同，钒的转化率受矿石组分的影响，其间首要影响要素是矿石CaO的含量,跟着的CaO的含量增加，影响钒的转化，焙烧温度的进步能进步钒的转化率。不同含钒矿石，最高转化率的温度是有差异的。 四、含钒石油渣提钒技能 一般讲，原油和石油砂都含有钒，虽然有些国家至今仍未把油含钒列为钒资源，但这些原油确是钒的潜在资源，全球的石油中钒的含量改动很大，委内瑞拉、墨西哥、加拿大和美国原油含钒为220~400ppm，是全球石油含钒量较高的少数几个国家。 美国、日本、德国、加拿大和俄罗斯等国家从石油渣，石油灰中提钒，提钒的终究产品首要是V2O5，但也能够直接炼成钒铁。提取的办法许多，首要依据质料成分或性质上的差异，挑选不同的工艺。 1、 从石油会集收回钒技能 委内瑞拉的原油经过裂化处理得到石油焦含0.4%V,石油焦用作蒸气锅炉的燃料,焚烧后烟尘用电收尘器收尘,尘含V2O5达15%,作为收回钒的质料。收回办法是将搜集烟尘直接酸浸，经过滤滤液加次(NaClO4)将钒氧化成五价，滤液由兰色变黄色后，加NH3调PH由0.3至1.7,使钒以铵盐方式沉出，然后枯燥锻烧得V2O5或V2O5熔化铸片。流程图： 石油焦尘埃 酸 浸出 滤液 残渣NaClO4氧化 沉积 调PH 洗刷 滤块 残渣 洗液 抛弃 烘干 锻烧 V2O5 首要化学反响：酸浸工序： V2O5+6HCl 2VOCl2+3H2O+Cl2 或V2O5+2H2SO4 VOSO4+2H2O NaClO4氧化： VOCl2+NaClO4 NaVO3+2NaCl+Cl2VOSO4+NaClO4 NaVO3+NaSO4+Cl2 沉积锻烧 NaVO3+NH4Cl NH4VO3+NaCl2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O 2、 从炼油渣中收回钒技能 美国Amax和CRIVentures公司就是处理炼油渣、归纳收回钒、钼、钴、镍和铝。他们处理的工艺：炼油渣与烧碱混合磨矿进行加压浸出，在高温和加压下氧化，硫转化硫化物，碳氢化合物大部分分化，钒、钼溶入溶液，经过滤别离，从溶液收回钒钼。或石油渣加Na2CO3或NaCl配料后，在硫化物和硫酸盐存鄙人进行电炉熔炼，取得钒渣和镍锍。钒渣首要惯例处理办法制取工业V2O5。美国是20世纪80年代末开端用石油渣，石油灰为质料出产钒的，现在仍然是该质料出产钒的最大出产国。 五、石煤提炼钒技能 在普查磷矿时意外地发现了石煤含有钒，进而发现石煤中还有铀、铜和镍等金属和非金属60多种，就当时的技能水平而言，具有挖掘和商业价值的只要钒。我国的石煤资源非常丰厚，估计石煤中钒的总储存量为钒钛磁铁矿中钒总储存量的七倍。但石煤中含钒档次各矿相差甚大。现在条件下石煤含钒超越0.8%，才有挖掘价值。美国内华达州含钒页岩分为风化页岩(V2O30.93%)和碳质页岩(V2O50.84%)。我国石煤资源会集在南边各省,现有钒的厂20多家,年产量为2500~3000吨,本钱2.5~30万元/吨。 石煤提钒选用加食盐焙烧、浸出、萃取、沉积的出产工艺。含钒碳质页岩是用于烧锅炉或液态化床发电的脱碳焚烧，在焚烧进程中钒富集在烟灰中，富集钒烟灰加NaCl或Na2Co3进行化焙烧，使钒转变为水溶性的NaVO3和Na2V2O5. 4FeOV2O3+4Na2CO3+5O2=4Na2OV2O5+2Fe2O3+4Co2 NaCl+1/2O2= Na2O+Cl2 Na2O+V2O3=2NaVO3 用热水浸出钠化焙烧产品，钒酸钠和偏钒酸钠便溶于热水而与大部分不溶杂质别离，含钒浸出液经提纯和别离，产出钒的纯化合物。 美国内华达对含钒页岩提钒流程： 页岩 ↓ 破碎、枯燥 ↓ 焙烧 ↓ H2O 残渣←弱酸浸出 H2SO4 NH3 ↓ 浸出液除硅 PH值由2.5调至5 ↙ ↘ 硅渣 含钒溶液 PH5调回PH3 ↓ 萃取(三级) 萃取有机相 萃取废液 ↓ 再生萃取 ←二级反萃 ←NaCO3 溶液 有机相 ↓ 含钒溶液 ↓ NH4Cl →钒酸铵沉积 ↓ 过炉、洗刷、枯燥→废液 ↓ 制品 阐明：除硅需将溶液调至PH值5，但萃取别离又需将溶液PH从头调回至PH3，用的萃取剂是混合十三胺(DITDA)，偏钒酸胺煅烧脱后能够得到V2O5。 在我国，已建有从含钒石煤中提取钒的工厂，各厂依据其资源特色开发出具有必定特色的提钒工艺流程，他们的准则流程是： 石煤提钒的准则流程 石煤破碎、磨矿 ↓ 加水→配料←NaCl ↓ 成球 ↓ 平窑焙烧 ↓ 水浸 ↙ ↘ ↙H2SO4或HCL 浸出渣 浸出液 ↙ ↘ 粗钒 废水 ↓ NAOH → 碱熔 ↓ NH4CL 水溶 ↙ ↘ 废水↓ 热分化 ↓ 五氧化二钒 石煤提钒的新工艺有：1.石煤加食盐，欢腾焙烧—酸浸—离子交换法。2.石煤无盐焙烧—酸浸—溶剂萃取法。3.酸浸—中间盐提钒 新工艺的所谓新，会集在二个环节上，首要是焙烧所选用的炉型，由平窑焙烧转而运用欢腾炉，回转窑，竖炉等，成果是竖炉的操作条件不简略操控，转化率不稳定，劳动条件差，未能在工业上取得大规划运用。回转窑广泛运用于钒渣的钠化氧化焙烧，但石煤含硅(SiO2)较高(65%--68%)，在焙烧进程中简略呈现粘窑、结圈、影向回转窑正常操作和钒的转化率，故不宜作为石煤焙烧设备，作为石煤焙烧设备最好是欢腾炉。 其次的环境是溶液的处理，除已有的化学沉积法外引证了离子交换法和溶剂萃取技能，因为新技能的引证，能够带来技能目标的进步，削减废水的处理，视操作的差异，或许影响加工本钱。 六、废催化剂和触媒的提钒技能： 钒的化合物具有杰出的催化功能，即它自身不参与化学反响，但在它的参与下，可加快反响的进行。用钒化合物与其载体作成的能改动某些化学反响速率，而自身又不参与反响的化学试剂，称之为催化剂。钒催化剂(V2O5•NH4VO3)替代铂用于出产硫酸，使SO2转化为SO3。在石油工业中，钒首要用做裂解催化剂(VS)，以及脱硫剂。在橡胶工业中，用乙烯和的交联合成橡胶的催化剂(VCl4)。化学工业上的氧化成马来酐，蔡氧化成酞酐的钒催化剂(NH4VO3)等等。特别是化学工业和石油工业运用过的废钒催化剂数量较大，是很好的钒二次资源，不只能够从中收回许多的钒，并且一起收回镍、钼等价金属。 1. 石油裂解用废催化剂(VS)的收回技能 废硫化钒催化剂经焙烧得到产品，能够选用高温浸法，钒废质料在参与压煮器中，473。K温度下用1—14MOL/L浓度的压煮4小时，钒酸铵便溶于中，经过炉别离后，将钒酸铵滤液的温度降至323。K，便分出钒酸铵结晶，结晶浆液经过滤、水洗、枯燥后，在473--873。K温度下煅烧，便得到V2O3，结晶的母液回来浸出循环运用。 除以上办法外，也能够用碱浸出从这种钒废猜中收回钒，用NaOH或Na2Co3溶液在363--378。K温度下浸出1-6个小时，然后过滤别离，在浸液中通入和二氧化碳，坚持298--308。K温度，按1MOL钒参与1.5—5MOL量，并将溶液PH调至6—9。经处理，坚持308。K，便能够沉积出钒硫铵。滤液送解吸器，用蒸气驱逐液体中的NH3和CO2，然后回来浸出，钒硫铵处理同前。 2. 从原油脱硫用的废催化剂的收回技能： 废催化剂在1073。K温度下进行氧化焙烧，先制得含钒10.88%，钼5.49%，钴2.03%，镍1.94%，铝35.48%的焙烧料，然后按150g焙烧猜中参与300ml含溶液NaOH15%的溶液，在333。K温度下拌和浸出3小时，浸出料液在323。K温度下过滤，浸出液由323。K降至278。K，便分出含钒结晶体，母液回来运用，结晶体经水洗、枯燥、煅烧后得到V2O3。 除此之外，焙烧料也可用酸浸流程，催化剂除钒外，其他有价元素Mo、Ni、Co等都转入流液，除杂后钒用萃取别离法收回。 美国AMR是一家从石油裂变废催化剂提钒大公司，其处理的废催化剂的量占全美的50%，年处理废催化剂16000吨，能够归纳收回1500吨V2O3，1000多吨Mo，400—600吨Ni，110—180吨Co，还有部分Al2O3. 3、从《制酸废触媒(V2O5，NH4VO3)》收回钒技能 硫酸工业上用矾触媒进程中，因为SO2气体中的AS2O5和触媒中V2O5构成络合物，在触媒的正常操作温度480摄氏度下该络合物随气体蒸发掉。蒸发量占V2O5总量的40—50%，除此以外还有K2SO4和SiO2。新废触媒成分如下： 成分称号 V2O5 K2SO4 SiO2 新触媒成分 9---------10% 20-------------22% 20% 废触媒成分 5---------6% 10------------12% 80% 因而废触媒中的三中首要成分都是名贵资源。废触媒的处理，工业上能够选用①直接酸浸工艺②化焙烧水浸工艺： 直接酸浸工艺：为了下降溶液杂质和游离酸，削减酸碱耗费。用两段逆流浸出，一段为弱酸浸，二段为高酸浸。高酸浸出液参与到新加废触媒进行弱酸浸出。二段浸出成果钒浸出率可达88.5-91.1%，浸出渣含V2O5能够降到0.59%，当进步二段浸出酸浓度到80—100G/T，渣含V2O5可降到0.3%。溶液的净化选用N235或P204萃取，碱反萃取，用NH4Cl沉，煅烧得到V2O5。 考虑到直接酸浸液除钒外，还含有许多Fe离子为溶液处理带来费事。经过预焙烧使钒氧化成高价钒，一起使其转型，削减了提钒的困难。因为废触媒自身含有10%硫酸钾组分，因而氧化焙烧水浸流程可分为不加钠盐和加钠盐两种。前者焙烧温度900摄氏度到达最佳转化率(~80%)。再高或再低温度的焙烧，钒的转化率都不抱负，后者增加5%的Na2CO3在800摄氏度下焙烧2小时，钒的转化率可达92%，是比较抱负的。 焙砂进行两段浸出，即先水浸后酸浸或碱浸，它的特色是先将钾盐、钠盐和近80%钒水浸进入低酸溶液。这种溶液杂质少，易处理，可收回运用钾盐。酸浸或碱浸意图在于不容于水的钒盐尽或许多地溶解，以进步钒的收回率。 溶液中的钒用N235萃取别离，碱返萃，NH4CL沉积，煅烧得V2O5。 总归，流程的挑选，要视供应商的现状，以为钠化氧化焙烧水浸提钒工艺较好。物料过滤功能好，浸出液中钒呈高价，杂质少，下步钒别离、净化进程简略，也能够直接用NH4CL沉积，省去萃取进程，下降产品加工本钱。 七.钒铁出产技能： 钒和铁组成铁合金，首要在炼钢中用作合金增加剂，高钒钒铁还用作有色合金的增加剂。常用的钒铁含钒40%、60%和80%三种，国内外首要选用电炉铝热法和硅热法冶炼钒铁的工艺，先分述如下： 1. 铝热法： 电炉铝热法冶炼钒铁的质料，可所以V2O5或贱价氧化钒混合物(V2O4、V2O3等)或钒铁渣。用铝作复原剂，在碱性炉衬条件下进行。 首要反响：V2O5+ AL(豆或粒状)=V+AL2O3 V2O4(V2O5)+AL= V+AL2O3 铝热法冶炼钒铁反响为放热反响，反响速度快，因而冶炼进程V2O5喷溅丢失严峻，为削减丢失，进步钒的收回率，特意将V2O5加工成片状，一起将铝粒改为铝豆，恰当减缓反响，下降放热量。 以贱价氧化钒为质料时，则冶炼进程反响速度缓慢，反响热量合适，削减进程的喷溅。然后进步钒的收回率，一起吨铁钒节省了铝复原剂40—60公斤，钒铁含钒60—80%，钒的收回率达90—95%。 2. 硅热法： 该法的本质是：片状V2O5用75%的硅铁和少数铝作复原剂，在碱性电弧炉中，经复原，精粹两个阶段炼得合格产品。复原期是把复原剂和V2O5进行硅热复原。当渣中V2O5小于0.35%时，即可作为废渣处理(或作建筑材料用)，作为冶炼作业讲，即能够转入精粹期，此刻再参与部分V2O5和CaO，用以脱除合金液中过剩的硅、铝等。当合金成分到达要求即可出渣和出含金，精粹期渣含V2O5达8—12%，此渣可回来冶炼复原期收回。合金液可铸成圆锭后破碎成制品。此法出产的钒铁含钒40—60%，钒收率可达98%。 除此之外，还开发了高钒铁、硅钒铁、硅锰钒铁、碳化钒、碳氮化钒、氮化钒铁以及金属钒等产品，在此不再赘述。 八、几点观点： 1.依据所用的含钒质料有：含钒铁水，钒铁精矿，钒渣、钒铀铁矿，钒磷铁矿，含钒石煤，含钒褐铁矿，含钒石油渣，以及化学石油以及橡胶工业用过的废催化剂等。 2.提取钒的流程遍及都存有：焙烧、浸出与净化、溶液中钒的提取和提取尾液处理四大过程组成，前两过程最为重要： ①焙烧：含钒质料和Na2CO3 NaClNa2SO4等钠盐混合在回转窑、竖炉、平窑、多膛炉或欢腾炉，在800—1000。C下进行氧化和转化，使钒转变为XNa2O•YV2O5以便溶于水。 单个情况下，含钒质料可加石灰或石灰乳(Ca(0H)2)，在上述提取各种炉内进行焙烧，它的意图与钠化焙烧正好相反，使钠转化为不溶于水，但溶于碳酸盐溶液，构成钒酸钙，到达与其他杂质别离的意图。 ②浸出：焙烧熟料浸出有：水浸、酸浸、碱浸和碳酸化浸出等四种办法，水浸时，钒酸钠进入溶液，酸浸则不同，能够有三种办法：A、含钒物料直接酸浸;B、含钒物料经焙烧后酸浸;C、含钒熟料经水浸之后再进行酸浸，酸浸还能够适用于处理其他物料，为钾钒铀矿、磷钒铁矿、含钒灰烬、废钒催化剂等。常用碱浸出剂有NaOH、Na2CO3或两者混合等，碱浸时还有必要使钒成高价态才行。氧化剂有氧气、空气、富氧空气，、、次、等。 溶液净化：含钒浸出液悬浮物可经过弄清除掉Fe、Mn、Si、Al可用中和沉积除掉，可用钙盐、镁盐沉积除掉P、AS，对高碱度溶液可用电渗析脱钠、收回碱。 ③溶液中钒提取：有沉积法、溶剂萃取和离子交换法 沉积：A、铵盐沉积：生成(NH4)2V6O16沉积,生成Na2(NH4)4V10O28.11H2O沉积，生成NH4VO3沉积。 B、水解沉积：加H2SO4，分出赤色钒酸钙沉积，Na2H2-X.V12O31。 C、钙盐或铁盐沉积： 碱性溶液用CaCl2或其他CaO、Na(OH)2沉积出钒酸钙，或用高铁盐沉积出钒酸铁(XFe2O3•YV2O5•2H2O)。 溶剂萃取：钒和铀别离法：用二乙基已基磷酸 磷酸三丁酯及N235 离子交换：合适处理碱性溶液 ④尾液处理：五价钒和六价铬离子游离酸、盐都是有毒的，有必要处理好才干扫除，工业上有三种处理办法： A、 复原中和扫除法 B、 气体中二氧化硫复原法 C、 离子交换法 3、已探明的钒储量，按现在挖掘规划够150年运用，年产钒量已处在供需平衡状况，钒的供需改动随合金钢产量改动而改动

锢的收回办法主要有氧化造渣法、电解富集法、离子交换法、硫酸化焙烧法、热酸浸出铁矾法、热酸浸出针铁矿法等。铁矾法除铁在国内外现已得到广泛应用。但用于从富铟高铁加压浸出液中沉铟的报导很少。本文企图找到一种从富铟高铁加压浸出液中沉铟的工艺办法。既能更好的富集铟，一起又能使铁于主体金属锌得到别离，下降生产本钱的工艺。一、试验 （一）铁钒的构成及沉铟原理 铁矾类化合物的构成是在较高的温度和有碱金属离子或NH4＋存在的条件下，从弱酸性硫酸盐溶液中缓慢的构成不易溶解的合作物及结晶的碱式硫酸钾（钠、铵）等复盐化合物。此沉积物十分安稳，溶解度很低，易于沉降过滤和洗刷。反响机理如下：3Fe2(S04)3＋lOH20＋2NH3·H20=(NH4)2Fe6 (S04)4 (OH)12＋5H2S04由反响式可知，为使反响进行彻底，需中和水解生成的硫酸，本文所用中和剂为分析纯ZnO。 铁矾类化合物除具有较强的吸附功能外，其晶体化学方位，如K＋ 、Fe3＋、S042-的方位均会构成广泛的类质同象，然后可使In以吸附或置换的办法进入铁矾类化合物。 关于In与铁矾的相互作用机理，本文以为可能发作了如下反响： In2(S04)3＋36H2O＋9Fe2(S04)3=3In2/3Fe6(S04)4(OH)12＋18H2S04In3＋替代了Na＋、K＋、NH4＋的方位，然后进入铁矾，生成沉积。 (二)试验质料及试剂 试验质料为富铟高铁碗化锌精矿加压浸出液，其成分为( g/L)：In O.045～0.14、Fe10～15、Fe3＋4.6～6.O、H2S0440～50、CuO.4－0.5、PbO.7～1.0、As O.4～0.5、CdO.3～0.40试验试剂为分析纯硫酸铁、氧化锌、、硫酸钾等。 (三)试验过程 在一个用水浴锅恒温的玻璃反响器中，用适量的H2O2将浸出液中的Fe2＋氧化成Fe3＋。溶液用电动拌和器不断拌和，拌和速度40r／min，溶液pH用酸度计测定，升到所需的温度后，开端计时。因为反响中H＋浓度不断升高，因而需求不断参加ZnO进行中和，此刻要注意操控缓慢的中和速度。为研讨在不同的In3＋，Fe3＋初始浓度下，铁矾法对沉铟的影响，还需求对浸出液进行浓缩、稀释或参加一定量的In3＋、Fe3＋。 二、成果与评论 （一）铁铟摩尔比对黄钾铁矾沉In的影响     铁铟摩尔比是影响铟沉积率的一个重要条件。铁铟摩尔比过低，浸出液中铟不能彻底被沉积下来；反之，铁铟摩尔比过高，则增加了后处理量，导致本钱升高。固定条件：pH=1.75，温度96～98℃，时刻3h，增加黄钾铁矾晶种，试验成果如图1所示。图1  铁／铟摩尔比对铗矾沉In的影响 Fig.1  Effect of Fe／In mole ratio on indium    precipitation rate 从图1可看出：铟沉积率跟着铁铟摩尔比的进步呈上升趋势，当铁铟摩尔比到达1 40时，铟沉积率的上升趋势开端变得陡峭，铁铟摩尔比到达200时改变已不显着。因而，最佳的铁铟摩尔比为200。此刻，铟的沉积率可到达98%以上。 （二） 溶液中铁沉积率与铟沉积率的联系 固定条件：pH=1.75，温度96～98℃，时刻3h，铁浓度4.8g／L，铁铟摩尔比200，增加黄钾铁矾晶种，试验成果如图2所示。图2  铁沉积率与铟沉积率的联系 Fig.2   Relationship between indium and iron precipitation rate 从图2可知：铟沉积率随溶液中铁沉积率的升高出现出显着的上升的趋势。且溶液中的铟初始浓度越低，铟的沉积作用越好，当溶液中铟的初始浓度为0.045g/L时，铟沉积作用最好，铟沉积率到达95%以上。 （三）结尾pH对黄钾铁矾沉铟的影响 溶液pH是生成黄钾铁矾的一个显着影响要素，并且与平衡铁离子浓度有关，溶液中平衡Fe3＋浓度越低，黄钾铁矾生成的pH规模越大。本试验所用Fe3＋浓度为4.8g/L，并增加晶种。选定条件：温度96～98℃，时刻3h，铁铟摩尔比200，增加黄钾铁矾晶种，试验成果如图3所示。图3  结尾pH对黄钾铁矾沉铟的影响 Fig.3  Effect of pH value on indium precipitation rate 从图3可知：跟着溶液结尾pH的升高，铟和铁的沉积率均显着升高。当溶液pH=1.75时，铟沉积作用最佳，铟沉积率到达98%以上，铁沉积率到达95%以上。持续增大pH，铟和铁的沉积率并没有什么显着改变。由铁的水解平衡p H可知，当溶液中铁的浓度为4.0～5.6g/L时，其开端沉积的pH规模为1.867 ～1.914。充沛阐明，溶液中的Fe3＋并没有发作水解而生成Fe(OH)3沉积。此工艺条件下的沉积渣的XRD分析成果也标明，此沉积物为黄钾铁矾，并有较好的结晶度，没有发现Fe(OH)3。 （四）反响时刻对铟沉积的影响 反响时刻的延伸可使溶液中Fe3＋充沛参如反响生成铁矾，进而可确保溶液中In3＋充沛被生成的铁矾吸附或发作置换反响。选定条件：pH=1.75，温度96～98℃，浸出液中Fe3＋的浓度4.8g／L，铁铟摩尔比200，增加黄钾铁矾晶种，试验成果如图4所示。    图4  反响时刻对铟沉积率的影响 Fig.4  Effect of reaction time on indium  precipitation rate 从图4可看出，不管是否增加铁矾晶种，In沉积率均随反响时刻增加而升高。增加铁矾晶种后，铁矾的构成速率显着快于不增加铁矾晶种。增加晶种后，反响3h时，In的沉积率就现已到达98%以上。3h今后曲线趋于陡峭，In沉积率无显着改变，反响到达化学平衡。而未增加晶种反响时刻在3h时，In沉积率仅为80%左右。但跟着反响时刻的延伸终究两者的In沉积率简直适当，阐明增加与不增加铁矾晶种对In沉积率无显着的影响，影响的铁矾生成速率。 （五）反响温度对铟沉积率的影响 在pH=.75，反响时刻3h，铁铟摩尔比200，增加铁矾晶种的条件下的试验成果见图5。图5  反响温度对铟沉积率的影响 Fig.5  Effect of reaction temperature on  indium precipitation rate 由图5可知，反响温度对铁和铟的沉积率影响很大，铟铁的沉积率随温度升高而出现上升趋。当温度低于92℃时，铟铁的沉积率均较低，并且沉积的结晶欠好，过滤功能变差。因而，铁矾沉铟过程中，温度应操控在92℃以上。当温度在98℃左右时，铟的沉积率可到达97%以上。 （六） 黄钾铁矾法与黄铵铁矾法的比较 为调查铁矾法中，黄钾铁矾法与黄铵铁矾对铟的沉积率的差异，做以下试验。固定条件：PH=1.73～1.75，Fe3＋初始浓度4.8g/L，铁铟摩尔比200，反响温度96～98℃。两种铁矾办法中均增加对应的铁矾晶种，晶种参加量为铁矾量的1.5倍。试验成果见表1。表1  黄钾铁矾与黄铵铁矾对铟的沉积作用 Table l  Effect on indium precipitation rate by Jarosite and Ammonium jarosite 从表1可看出，在选定工艺条件下，在相同的反响时刻内，黄钾铁矾法铟铁的沉积率现已沉积速率均高于黄铵铁矾法。黄钾铁矾法到达化学平衡反响时刻为3h，而黄铵铁矾法为6h。当到达平衡时，黄钾铁矾法的沉铟率为97.4%，黄铵铁矾法为94.23%，标明黄钾铁矾法比黄铵铁矾法具有更大的沉铟才能。 三、定论 (1)当pH=l.73～1.75，温度96～98℃，铁铟摩尔比大于200，厦应时刻3h，增加晶种为理论生成铁矾量的1.5倍时，使用黄钾铁矾法从富铟高铁锌精矿加压浸出液中富集铟在技术上是可行的，铟沉积率98%左右； (2)沉积化合物为黄钾铁矾和黄铵铁矾，没有Fe(OH)3生成，反响机理是：In3＋替代Na＋、K＋、NH4＋的方位，然后进入铁矾，生成沉积； (3)黄钾铁矾法比黄铵铁矾法更具有沉铟的才能，且沉铟用时刻较短为3h左右。

美国科罗拉多的钒铀矿是美国钒的首要来历。前期以出产钒为主，铀是副产品。1943年后调整为以出产铀为主。矿石中的钒除钒钾铀矿（K2O·2UO3·V2O5·3H2O）外，还有钒云母[3（AIV）2O3·K2O·18SiO2·2H2O]及含钙钒酸盐。含U3O8约0.24%～1.23%，V2O5约0.07%～1.16%。矿石可不经焙烧，直接用碱液（Na2CO3、NaHCO3）浸取，可是浸取率低，原因在于钒云母中的钒不溶于碱溶液。为此需在氧化气氛下850℃加碱焙烧，然后再在高压釜中120℃，0.21MPa压力下浸取4～6h。钒、铀的浸取率别离可到达70%～80%、90%～95%。 美国阿特拉斯矿藏公司，选用新工艺处理米维达铀矿，工艺流程如图1所示。图1  阿特拉斯矿藏公司莫亚比铀厂工艺流程 矿石破碎至19mm，依据质料的不同，分酸浸、碱浸两条路线处理。 一、碱浸 参加Na2CO3 50～60g/L，溶液进湿球磨、水力旋流器分级，然后进稠密机。溢流回来，加碱，调理至Na2CO3 50～60g/L，再用于球磨。底流分两组，每组串联7个高压釜浸取，120℃、0.35MPa、6h。排出料浆与进料进行热交换，头两个高压釜用直接蒸汽加热。浸取后的矿浆用鼓式过滤机过滤，残渣送尾矿池。滤液进入4个串联的拌和槽，通蒸汽加热，增加NaOH，生成Na2U2O7沉积，经浓缩过滤，得铀产品。滤液通CO2气后，作为浸取液，送往提钒车间。 二、酸浸 将矿石与水在湿球磨及分级机中细磨，液固比5/1，进浮选槽回收得铜精矿。浮选后进入一段浸取槽。浸取后进入水力旋流器分级。溢流经弄清、过滤得清液。底流进2级浸取槽，用蒸汽加热，参加H2SO4，逗留21h。排料经耙式分级机，溢流用作一级浸取用液；底流过滤、洗刷后，残渣送尾矿池。1、2级的清液兼并送萃取工序。 三、萃取 萃取液加酸，调pH值至1.0～1.2。送4级混合弄清槽用叔胺先萃取铀。萃取有机相为： 成分     1号柴油     叔胺     异癸醇 %         92.5        5        2.5 萃取后有机相用碳酸钠碱液反萃得铀产品。萃取铀后的萃余水相，参加金属铁粉，使溶液的电动势降至150mV以下，使铁离子悉数还原为二价，部分钒也被还原为四价，以便进步钒的萃取率。加调停pH＝2，在5个混合弄清槽中逆流萃取。有机相为 成分     1号柴油     二－2－乙基－乙基磷酸     异癸醇 %          91                 6                  3 萃钒后的萃余液排入尾矿池。含钒有机相用15%H2O4反萃。反萃液送沉积槽，通蒸汽加热，参加NH4Cl、NH4OH沉钒得钒酸铵。最终将钒酸铵枯燥、熔化成薄片出售。

直接往含钒铁水中增加6%的纯碱、8%的铁皮，处理后得钠化钒渣。含钒铁水的脱钒率可达60%～80%。钠化钒渣含V2O5达6%以上。主要成分为NaVO3、Na4V2O7、Na3VO4的复合物。硫构成Na2S进入渣相，脱硫率大于80%；磷构成Na3PO4进入渣相，脱磷率60%～80%。所得半钢的硫、磷含量均低于制品钢的规格，因而可在转炉内完成无渣或少渣炼钢。 选用天然碱处理含钒铁水得到的钠化钒渣，曾在四川西昌410厂进行过湿法提钒及收回钠盐的扩展试验。天然碱取自河南吴城及内蒙古西林郭勒盟及鄂尔多斯湖等地。天然碱是Na2CO3及少数NaHCO3、Na2SO4、NaCl的混合物。所得钠化钒渣的成分如下：成分V2O5Na2OPSiO2S%12.8840.861.289.42.09 工艺流程共分6步：1）碳酸化浸取；2）浸取液的氧化及净化；3）深度碳酸化、浓缩结晶分出NaHCO3；4）碱性铵盐沉钒、制取；5）沉钒后液蒸、回来沉钒、后液回来浸取；6）NaHCO3煅烧得纯碱、煅烧得产品V2O5。 此流程在技术上有诱人的远景，扩展试验已成功，产品合格。但纯碱直销严重，故未能施行。

钒是高熔点稀有金属，密度5.96，熔点1890℃，沸点3380℃，有耐性，在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一。室温下，钒不与氧效果，在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温下与大都非金属元素（如氮、碳、硫）发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为 -1、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5，一般＋2和＋3价钒的氢氧化物呈碱性，＋4和＋5价钒的氢氧化物呈，＋5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下，钒有较好的抗蚀性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀，但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。　　钒在地壳中常与其他元素伴生，富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2（Mg，Fe）（Al，V）4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿（K2O•2V2O3•V2O5•3H2O）等。　　钒矿的分化办法有：①酸法，用硫酸或处理后得到（VO2）2SO4或VO2Cl。②碱法，用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法，用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。　　金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒，再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒；或用、镁复原的办法制取金属钒。　　钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中，钒首要是以钒铁的方式参加，首要起脱氧和脱氮的效果，一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。　　V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂，用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业，钒可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等。

银白色或微赤色，有金属光泽，性脆，导电和导热性都较差。铋在凝结时体积增大，膨胀率为 3.3％。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。室温下，铋不与氧气或水反响，在空气中安稳，加热到熔点以上时能焚烧，宣布淡蓝色的火焰，生成三氧化二铋，铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋粉在内着火。铋不溶于水，不溶于非氧化性的酸（如），使浓硫酸和浓，也仅仅在共热时才稍有反响，但能溶于和浓硝酸。 　　        因为铋的熔点低，因此用炭等能够将它从它的天然矿石中复原出来。所以铋早被古代人们获得，但因为铋性脆而硬，缺少延展性，因此古代人们得到它后，没有找到它的使用，仅仅把它留在合金中。

稀散元素之一。在已知的六种固体同素异形体中，三种晶体（α单斜体、β单斜体，和灰色三角晶）是最重要的。也以三种非晶态固体方式存在；赤色和黑色的两种无定形玻璃状的硒。前者性脆，密度4.26克/厘米3；后者密度4.28克/厘米3。第一电离能为9.752电子伏特。硒在空气中焚烧宣布蓝色火焰，生成二氧化硒（SeO2）。也能直接与各种金属和非金属反应，包含氢和卤素。不能与非氧化性的酸效果，但它溶于浓硫酸、硝酸和强碱中。溶于水的硒化氢能使许多重金属离子沉积成为微粒的硒化物。硒与氧化态为+1的金属可生成两种硒化物，即正硒化物（M2Se）和酸式硒化物（MHSe）。正的碱金属和碱土金属硒化物的水溶液会使元素硒溶解，生成多硒化合物（M2Sen），与硫能构成多硫化物类似。

铝的性质是决定铝的属性的关键因素。更是目前铝业发展的根本原因。铝具有特殊的化学、物理特性，是当今工业上常用的金属之一，不仅重量轻，质地坚，而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性，是国家经济发展的重要基础原材料。物理化学属性铝是一种轻金属，密度仅是铁的三分一左右。纯净的铝是银白色的，因在空气中易与氧气化合，在表面生成一种致密的氧化物薄膜（氧化铝Al2O3），所以通常略显银灰色。而其薄膜又使铝不易被腐蚀。 铝能够与稀的强酸（如稀盐酸，稀硫酸等）进行反应，生成氢气和相应的铝盐。与一般的金属不同的是，它也可以和强碱进行反应，形成偏铝酸盐和氢气。因此认为铝是两性金属，铝的氧化物被称为两性氧化物，而氢氧化铝则被称为两性氢氧化物。 在常温下，铝在浓硝酸和浓硫酸中被钝化，不与它们反应，所以浓硝酸是用铝罐（可维持约180小时）运输的。 纯铝较软，在300℃左右失去抗张强度。经处理过的铝合金，质轻而较坚韧。更多有色金属铝的性质可参考上海有色金属网。