钒化工冶金固废资源化清洁利用

2.3 碱性介质脱硅

2.3 碱性介质脱硅

提钒尾渣在亚熔盐介质中通过高效化学反应后，钒和硅以Na₃VO₄和Na₂SiO₃形式进入液相，其中Na₂SiO₃的分离效果直接影响后续钒的结晶分离及介质的循环，因此对碱性介质加CaO脱硅，结果如图4所示。可以看出，随NaOH浓度增加，脱硅率呈先缓慢升高后下降的趋势，NaOH浓度低于350g/L时脱硅率均在70%以上；NaOH浓度高于100g/L时，脱硅渣中的V₂O₅含量约为0.5%，表明在此浓度下Na₃VO₄沉淀率很小。

2.4 碱性介质分离钒

为得到合理的钒酸钠分离工艺，研究了钒酸钠在碱性介质中的溶解度 。 图5为40和80 ℃时NaOH-Na₃VO₄-H₂O体系中Na₃VO₄的溶解度等温线，可以看出，Na₃VO₄的溶解度在碱性介质中随温度变化明显，因此可选择冷却结晶方法将钒酸钠从介质中分离出来。

2.5 尾渣脱钠

提钒尾渣亚熔盐高效提钒后，终渣含钠高，难以满足配矿炼铁要求，因此需脱除尾渣中的钠，使其含量降至2%以下。由图6可以看出，在相同CaO添加量下，随NaOH浓度增加，脱钠终渣中的Na₂O含量急剧降低。结合脱钠效果与富铁的目的，确定NaOH浓度为200g/L,CaO添加量为渣质量的6%，此时脱钠终渣中Na₂O含量为1.85wt%，且脱钠渣中的Fe₂O₃含量达60wt%以上。终渣脱钠后Na₂O含量低于2wt%，可大比例替代低钒高品位铁精矿用于配矿烧结，配加量由原来的20kg/t提高至60kg/t^[18] 。

3 铬泥直接合金化技术

铬泥为钒渣生产V₂O₅废水处理工序产生的含钒、铬废弃物。承钢公司每年产生铬泥1440余吨，Cr含量(以Cr₂O₃计)为23.3wt%、V含量(以V₂O₅计)为8.7wt%，具有很高的回收利用价值。本技术以直接回收铬泥中的钒、铬为目标，将铬泥直接作为合金剂加入钢包精炼炉(LF)中，利用精炼过程的还原气氛实现钒、铬的合金化。钒化工固废铬泥替代高成本钒铁合金或氮化钒铁进行炼钢合金化，不仅能降低炼钢生产成本，且能解决钒化工固废铬泥的堆存问题。