用酸法从石煤中提取五氧化二钒的试验研究与工业实践

研究了采用"酸浸-P204萃取-硫酸反萃取-氨水沉淀-煅烧制精钒"工艺流程从西北含钒石煤中提取五氧化二钒.试验研究及工业应用结果表明,在无氧化剂存在下,于85 ℃、液固质量比1∶1、矿石粒度-60目条件下,用硫酸溶液可以浸出石煤中约80%的钒.用P204和TBP的磺化煤油溶液萃取、硫酸溶液反萃取,可得到较纯的五氧化钒溶液,再经氨水沉淀、热解,可得到纯度98%以上的精钒产品.

五氧化钒的具体用途在哪里？

五氧化二钒的应用，是在接触法制硫酸时，作氧化为的催化剂。进一步与水反应可以得到硫酸。

2 SO2 + O2 ? 2 SO3

一般催化反应于400-620°C时发生。低于此温度时，五氧化二钒无法发挥出催化活性；高于此温度时，五氧化二钒则分解。反应的催化机理如下，经由的二氧化钒中间产物：

SO2 + V2O5(s) → SO3(g) + 2 VO2(s)

2 VO2(s) +1/2 O2(g) → V2O5

五氧化二钒是一种金属氧化物，是为常见的钒矿贸易产品，主要被应用在冶金、化工、制药、处理等众多领域，其中作为合金添加剂在冶金领域应用需求较高，市场占比达到81%以上，其次是作为有机化工催化剂，占比达到12%。

根据显示，在钢铁生产中加入钒能够大幅度提升钢铁的强度、韧性，在国内和国际的钢材中均有强制性加入要求。随着钢铁产业的发展，五氧化二钒应用需求持续攀升。五氧化二钒产量和钒矿有关，在2019年我国已经查明的钒矿资源储量约为6900万吨左右。

传统的以苏打为主作为添加剂的钒渣生产五氧化二钒的工艺流程主要有原料预处理(包括钒渣破碎、粉碎、配料、混料)、氧化焙烧、熟料浸出、沉钒及熔化五个工序）

烧:烧转化率是熟料中转化为可溶钒的钒量占全钒的比例。影响焙烧转化率的因素很多，除了与钒渣的结构和化学成分有关外，还与钒渣的粒度、添加剂的种类、添加剂的用量、焙烧温度、焙烧时间等多种因素有关。目前焙烧的设备采用回转窑，回转窑的炉温多控制在800°左右。