钒是一种过渡金属元素,在自然界中分布极为分散,被称为稀散元素。然而,钒的应用十分广泛,在钢铁、有色金属、化工、合金、超导材料、汽车工业等行业中都是不可或缺的重要元素,是重要的战略物资。伴随我国钢产量的迅速增长, 钒需求量的逐渐上升, 石煤提钒既是石煤综合利用的一个重要发展方向, 又是我国钒冶炼产业发展的新方向。

目前,石煤提钒工艺技术可以归纳为两种代表性的类型:火法提钒工艺和湿法提钒工艺。然而这两种工艺在生产过程产生的废水中含有硫酸根和二氧化硫,即使进行中和处理,废水会含有硫酸盐及其他有害物质(例如氨氮、残余的硫酸根等),废水的排放必然污染周围的河、湖水环境,甚至会污染水源,若不进行合理处理而直接排放的话,势必会严重影响周边的或更大范围内人们的生活环境。

湖南三丰钒业有限公司是全国独家利用石煤批量生产高纯五氧化二钒系列产品的企业,坐落在湘西煤矸石资源极为丰富的花垣县工业园内。公司是携湖南新宏大钒业有限公司十几年开采煤矸石生产五氧化二钒的经验,并得到吉首大学化工院长期的技术支持,同时聘请了苏州市东化钒硅有限公司许小弟为公司总工程师。由原粗矿钒生产转变成提成高纯钒系列产品的工艺技术,设计了合成、洗涤流水线工艺设备,引进了自动化灼烧5000吨/年五氧化二钒转化生产线;99.99%五氧化二钒已形成工业生产。

该公司经过多年实践研究,克服了现有技术中的不足,研发了一种利用晶种引诱剂从石煤中提钒的方法。该发明所述的浸取的特点在于:1、设置若干个独立的带有喷淋(或搅拌)设施的浸取槽,浸取槽之间浸取液的流动顺序与含钒物料的流动顺序完全相反,即多段逆向流动浸取过程;2、在浸取液中添加了晶种引诱剂——一种磷酸双酯组合物,一方面使浸取液具有很低的酸度,以使球状含钒熟料中已转化的高价可溶性钒进入浸取液,另一方面晶种引诱剂中的分子式为 V2O5的五氧化二钒作为晶种,引诱球状含钒熟料中的五氧化二钒进入浸取液,也引诱球状含钒熟料中未转化和氧化的V(Ⅱ)和 V(Ⅲ)转化为可溶性的V(Ⅳ)和V(Ⅴ),不仅提高本价段的钒的浸取收得率,而且使石煤中的提取率也有所提高。所述的晶种引诱剂——一种磷酸双酯组合物是该公司发明人的发明创造,并已获得发明专利授权:专利号为200410065801.2;3、由于利用了磷酸双酯组合物作为晶种引诱剂,离开浸取价段的浸取液中基本上没有诸如氯根、硫酸根之类的有毒有害介质。在对浸取液的后续处理中,除了提取出V2O5外,几乎也不存在有毒有害物质,这样离开提钒系统的“废水”基本上可以回收使用,只需添加氢氧化纳,晶种引诱剂等,就可以作为原始浸取液。

该发明采用上述技术措施后,通过多段逆向流动的浸取过程,使酸度很低的浸取液与含钒物料多次地、反复地充分接触,将含钒熟料中的钒浸取出来,减少废水产生,且废水还可以回收,实现循环使用。同时利用晶种引诱剂将球状含钒熟料中未转化和氧化的低价钒转化为高价可溶性钒,不仅提高钒的浸取得率,而且使钒的提取率提高20%—30%。钒产品的生产能力有所提高,企业的经济效益也有所改观。

该公司生产的精细五氧化二钒等系列产品的适用范围包括:

1、适用于河北AA有限公司等主要生产钒铝、钒钛合金的军工行业,每年共使用该公司生产的五氧化二钒500吨。2、适用于江苏AA集团等主要生产脱硝催化剂的催化剂行业,每年共使用该公司成产的偏钒酸铵300吨左右。3、适用于福建AA有限公司等主要生产陶瓷釉料的陶瓷行业,每年共使用该公司生产的五氧化二钒120吨左右。4、适用于上海AA 有限公司等主要用五氧化二钒和其他一些金属氧化物混合喷塑在铸件或者钢铁表面,以达到增加耐磨性的目的的表面处理行业,每年共使用该公司生产的五氧化二钒80吨左右。5、适用于四川AA集团主要是生产合成氨、尿素等产品的化肥行业,使用五氧化二钒做脱硫、脱碳用,每年使用该公司五氧化二钒100吨左右。6、适用于江苏AA 集团等使用五氧化二钒做催化剂,主要生产胡工产品的化工行业,每年共使用该公司生产的五氧化二钒或其他的钒系列产品150吨左右。

除上述行业外,该公司生产的精细五氧化二钒系类产品还广泛应用于石油、医药、印染印刷等行业。公司始终坚持“品质、创新、服务”第一的经营理念,不断开发新产品、开拓新市场、共享五氧化二钒精细生产的成果,为我国饲料医药用钒、储能电池用钒、国防军工用钒创造新业绩。