中國(guó)釩鐵生產(chǎn)的主要原料是釩鈦磁鐵礦,經(jīng)選礦富集后,通過高爐煉出含釩生鐵,在霧化爐或轉(zhuǎn)爐吹煉過程中提取釩渣。釩渣經(jīng)粉碎后配加鈉鹽(純堿、食鹽或無水芒硝)進(jìn)行氧化鈉化焙燒,使釩成為可溶的偏釩酸鈉,浸取凈化后加硫酸銨沉淀出多釩酸銨,再經(jīng)脫氨熔化,鑄成片狀五氧化二釩。要求成分為五氧化二釩:97~99%,P<0.05%,S<0.05%,Na2O+K2O<1.5%。此外也從含釩鐵精礦或含釩炭質(zhì)頁(yè)巖直接通過化學(xué)處理提取五氧化二釩。冶煉釩鐵的主要方法為:
電硅熱法 片狀五氧化二釩用75%硅鐵和少量鋁作還原劑,在堿性電弧爐中,經(jīng)還原、精煉兩個(gè)階段煉得合格產(chǎn)品。還原期將一爐的全部還原劑與占總量60~70%的片狀五氧化二釩裝入電爐,在高氧化鈣爐渣下,進(jìn)行硅熱還原。當(dāng)渣中V2O5小于0.35%時(shí),放出爐渣(稱為貧渣,可棄去或作建筑材料用),轉(zhuǎn)入精煉期。此時(shí),再加入片狀五氧化二釩和石灰,以脫除合金液中過剩的硅、鋁等,俟合金成分達(dá)到要求,即可出渣出鐵合金。精煉后期放出的爐渣稱為富渣(含V2O5達(dá)8~12%),在下一爐開始加料時(shí),返回利用。合金液一般鑄成圓柱形錠,經(jīng)冷卻、脫模、破碎和清渣后即為成品。此法一般用于含釩40~60%的釩鐵冶煉。釩的回收率可達(dá)98%。煉制每噸釩鐵耗電1600千瓦·時(shí)左右。
鋁熱法 用鋁作還原劑,在堿性爐襯的爐筒中,采用下部點(diǎn)火法冶煉。先把小部分混合爐料裝入反應(yīng)器中,即行點(diǎn)火。反應(yīng)開始后再陸續(xù)投加其余爐料。通常用于冶煉高釩鐵(含釩60~80%),回收率較電硅熱法略低,約90~95%。
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