李 娜,沈少波,张 政,顾金朗,陈元圆
北京科技大学 冶金与生态工程学院,北京100083
钢厂钒渣中通常含有12%~15%的V2O5和 2%~5%的Cr2O3[1-2].传统方法是将Na2CO3-NaCl-Na2SO4混合物粉末添加到钒渣粉中[3],在约800 ℃下将粉样焙烧,然后用热水浸取焙烧产物,使固体中的钒转移到水溶液中,以提取钒渣中的钒[3,5-6],这称之为钠化焙烧法.该方法的铬提取率不高于5%,使得大量有毒致癌的铬元素留在水浸渣中,这些无法处理的含铬水浸渣堆放在环境中对环境带来了极大的潜在危害[4].从环保角度考虑,目前国家对传统钒渣提钒工艺提出改进建议,要求新工艺对钒渣中钒和铬均要充分提取,使得浸出渣中的铬含量尽可能低.此外,传统钒渣提钒工艺的水浸渣中含有高含量的Na元素,这限制了铁含量高的水浸渣入高炉用作铁原料,使得大量水浸渣无法再用.此外,由于钠化焙烧对炉衬腐蚀严重,人们还研究了钒渣加CaO高温焙烧,焙烧样再用硫酸浸取,以提取钒,称为钙化焙烧法[7].钙化焙烧法的酸浸渣中含有大量硫酸根(CaSO4沉淀),这也使得铁含量高的酸浸渣也无法入高炉再用.采用钒渣加MgO高温焙烧,焙烧样再用硫酸浸取,以提取钒,这称为镁化焙烧法[8].由于MgSO4(溶解度为540 g/L)在水中溶解度比CaSO4(溶解度为2 g/L)大得多,镁化焙烧法酸浸渣中硫元素含量极低,这使得此法酸浸渣入高炉再用成为可能.通过热力学计算发现,用Mg(OH)2代替MgO进行钒渣焙烧,铬的提取率有可能更高.因此,研究了用钒渣加Mg(OH)2进行镁化焙烧铬的提取.