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东北大学发明提钒短流程新工艺及装备

科普小知识2021-12-26 08:00:31
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据我们的报纸报道,钒是现代工业、现代国防和现代科学技术发展不可缺少的重要材料。钒在冶金工业中使用量最大,占其总产量的85%。其他领域的应用也在扩展,涵盖了许多领域,如航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医学等。

中国的钒产量占世界钒总产量的50%以上,是当之无愧的最大钒生产能力。然而,传统提钒主要采用“焙烧-浸出”工艺,存在流程长、能耗高、污染严重等问题,导致中国付出了巨大的环境代价。因此,研究和开发清洁高效的提钒技术成为中国研究者的一个必要课题。

张,东北大学特殊冶金与工艺工程研究所教授,自2010年以来一直致力于提钒新方法和新工艺的研究。2011年,张的团队在国家“863”计划的支持下,提出了“无焙烧直接加压酸浸法从钛白废酸中提取钒的新工艺和新设备”。同年,在形成完整的基础理论后,该团队在昆明建立了一条示范线,每年处理1000吨钒渣。

采用新技术的生产线有四个突出特点:一是取消了传统工艺中的焙烧工序,可以大大降低工业能耗;二是可以处理低品位复杂难选矿石,实现冶金二次资源中有价金属的高效回收。三是避免了传统提钒工艺中有毒气体氯化氢、氯气、一氧化碳和温室气体二氧化碳的排放;第四,利用硫酸法钛白生产过程中产生的废酸作为浸出剂,同时回收废酸中的钪、钛、铬等金属,实现废物的资源化和高值化利用。

昆明新技术示范工程取得了巨大成功。钒的连续浸出率和综合回收率分别达到99%和87%。五氧化二钒生产过程中每吨消耗钛白废酸80吨以上。有害和温室气体排放减少450 m3以上,生产能耗降低30%,生产成本降低16000多元等技术指标。有效解决了现有提钒工艺存在的流程长、能耗高、污染严重等问题。

2015年9月,“钛白废酸不焙烧直接加压浸出钒渣提钒新工艺及设备”通过中国有色金属工业协会组织的专家评审,专家一致认为项目整体技术水平达到国际先进水平。

2016年12月,“钛白废酸不焙烧直接加压浸出钒渣提钒新工艺及设备”获中国有色金属工业科技创新奖一等奖。

到目前为止,该团队已经申请了10项国家发明专利,授权了7项,重点关注非焙烧直接加压酸浸工艺核心技术和设备的核心成果。(张)

《中国科学报》(第8版,2018年2月13日)