转炉钒渣提钒技术研究现状及展望

邱玉超，石俊杰，余彬，肖攀，赵斐，马文远，李建中，刘常升

（1 东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室，辽宁 沈阳 110819；2 东北大学冶金学院，辽宁 沈阳 110819；3 钒钛资源综合利用国家重点实验室，四川 攀枝花 617000；4 东北大学材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110819）

钒作为一种重要的战略金属，素有“现代工业味精”的美誉，在钢铁、航空航天、汽车、桥梁及新能源等众多领域得到了广泛应用[1-2]。从2011 年开始，世界钒产量（以金属钒计）稳定在7万吨以上[3]，其中约91%的钒是以钒铁、钒氮、氮化钒铁等合金的形式添加到钢铁生产中[4-5]。在钢中添加少量的钒，即可提高钢的强度、延展性、韧性和耐热性[4]。此外，钒及其化合物在钒系催化剂[6]、全钒液流电池[7]、铋黄及钒锆蓝颜料[8]、含钒α-氨基酸[9]等产品的生产开发过程中也发挥着重要的作用。因此，为了满足不同领域对金属钒及其合金的巨大需求，必须加快含钒原生及二次资源提钒研究的进程。

全球可用于提钒的原料主要有钒云母、含钒碳质页岩（石煤）、钾钒铀矿、钒铅矿、铜钒铅锌矿、含钒磷铁、石油烧渣、废催化剂、钒钛磁铁矿、转炉钒渣等[10-11]，但绝大部分钒产量来自于钒钛磁铁矿经高炉和转炉冶炼得到的钒渣[12-13]。据统计[14]，2019 年全球约70%的钒制品来自于转炉钒渣（中国约88%），约18%的钒产量直接来自于钒钛磁铁矿（中国约0.4%），剩下约12%来自于含钒石煤和含钒废催化剂等[14-16]。我国作为钢铁生产大国，攀枝花钢铁、承德钢铁、昆明钢铁等以钒钛磁铁矿为原料的企业每年都会排放大量含钒钢渣，2020 年全国转炉钒渣产量（标渣）更是高达145 万吨[15-16]。……