Журнал «Теория и технология металлургического производства» - Шубина М.В., Махоткина Е.С., Шубин И.Г., Емелюшин А.Н., Петроченко Е.В. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОБЖИГА И РЕАГЕНТОВ НА ИЗВЛЕЧЕНИЕ ВАНАДИЯ ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ

Аннотация

Значительные объемы отходов горно-металлургического производства (рудные хвосты и металлургические шлаки) ухудшают экологическую обстановку промышленных регионов, но вместе с тем представляют собой уникальный источник многих технически ценных редких и рассеянных металлов, одним из которых является ванадий. Показаны перспективы по рынку ванадия (на спрос и цены) и оптимистичность прогнозов его потребления на ближайшие годы. В связи с этим включение в промышленную переработку ванадийсодержащих отходов решает одновременно две актуальные проблемы – ресурсосбережение и сохранность окружающей среды. Цель проведенного исследования – извлечение ванадия из рудных хвостов уральских титаномагнетитов и ванадийсодержащих шлаков металлургического производства разного химического состава с применением гидрометаллургического метода. Задачи исследования: определение влияния разных химических реагентов для обжига и температурных режимов этого процесса на степень извлечения ванадия; сравнение эффективности извлечения ванадия при водном и кислотном выщелачивании. Содержание ванадия в полученных растворах и твердых образцах определяли методом рентгенофлуоресцентной спектроскопии (РФС). Анализ результатов исследования показал следующее: выбор реагентов и режимов обжига шихты с ванадийсодержащими отходами необходимо проводить с учетом их химического состава; наилучшими реагентами для обжига являются NaCl и Na2CO3; наибольшие степени извлечения ванадия составили почти 75–92% и получены при содержании в шихте 50% реагента для обжига, после обжига при температуре 950°С и последующего водного или кислотного выщелачивания.

Ключевые слова:

Титаномагнетитовая руда, хвосты, металлургические шлаки, ванадий, обжиг, выщелачивание, степень извлечения ванадия.

Шубина Марианна Вячеславовна – кандидат технических наук, доцент кафедры МиХТ, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Махоткина Елена Станиславовна – кандидат технических наук, доцент кафедры МиХТ, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия.

Шубин Игорь Геннадьевич – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры ТОМ, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия.

Емелюшин Алексей Николаевич – доктор технических наук, профессор кафедры литейных процессов и материаловедения, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Петроченко Елена Васильевна – доктор технических наук, профессор кафедры литейных процессов и материаловедения, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия.

1. Техногенное сырье – важнейший резерв развития: http://rareearth.ru/ru/pub/20161025/02891.html .

2. Разработка технологии переработки хвостов кусинских титаномагнетитовых руд с извлечением титана и ванадия / Бигеев В.А., Гришин И.А., Потапова М.В., Соколова Е.В. // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тезисы докл. 76-й межд. науч.-техн. конф. Магнитогорск, 2018. Т.1. С. 93.

3. Шубина М.В., Махоткина Е.С. Исследование влияния режимов выщелачивания на степень извлечения ванадия из металлургических шлаков // Теория и технология металлургического производства. 2019. № 4 (31). С. 13-16.

4. Global Vanadium Market Size and Trends, By Application (Iron & Steel, Energy Storage, Chemical, And Titanium Alloys), By Region (Asia Pacific, Europe, North America, South America, Middle East and Africa) and Forecast from 2018 to 2025 // Metals and Minerals. Apr 2019: http://www.adroitmarketresearch.com/industry-reports/vanadium-market.

5. Terry Perles. Vanadium Market Analysis, TTP Squared, Inc. January 26, 2021: https://www.ferro-aloy.com/en/news/VANITEC%20ESC%20Market%20Data%20Jan%2022%202021%20(002).pdf.

6. Upward momentum builds in vanadium market, February 18, 2021: https://directorstalk.net/upward-momentum-builds-in-vanadium-market .

7. Vanadium Miners News For The Month Of July 2021, July 29, 2021: http://seekingalpha.com/article/4442508-vanadium-miners-news-for-the-month-of-july-2021.

8. Обзор рынка ванадия и ванадийсодержащей продукции в СНГ. Изд. 5-е. Москва, 2009. https://www.marketing-magazin.ru/imgs/goods/800/rynok_vanadija.pdf.

9. Ancheta J. HYDRO-MPC technology for heavy oil refining // Journal of Mining Institute. 2017. № 224. С. 229-234.

10. Akhmetov A.F., et al. The state of vanadium (V) in crude oil and petroleum residues // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. №10(21). С. 42553-42555.

11. Mingyu Wang, Sheng Huang, Bianfang Chen, Xuewen Wang. A review of processing technologies for vanadium extraction from stone coal // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2018. С.90-98: http://doi.org/10.1080/25726641.2018.1505207.

12. Kologrieva U., Volkov A., Zinoveev D., Krasnyanskaya I., Stulov P. The Investigate of Vanadium-Containing Slurry Oxidation Roasting Process for Vanadium Extraction. December 2020: http://www.researchgate.net/publication/347793726_ The_Investigate_of_Vanadium-Containing_Slurry_ Oxidation_Roasting_Process_for_Vanadium_Extraction.

13. Махоткина Е.С., Шубина М.В. Извлечение ванадия из шлака процесса ITMK3 // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тез. докладов. Магнитогорск, 2013. № 1. С. 168-171.

14. Махоткина Е.С., Шубина М.В. Извлечение титана из шлака процесса прямого восстановления титаномагнетитов // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тез. Докладов. Магнитогорск, 2015. № 1. С. 255-258.

15. Makhotkina E.S., Shubina M.V. Industrial, ecological and resource-efficient aspects of vanadium production and use of technogenic vanadium sources // Solid State Phenomena. 2017. № 265. С. 994 – 998.

16. Махоткина Е.С., Шубина М.В. Результаты экспериментов по извлечению ванадия из отходов обогащения титаномагнетитовых руд Кусинского месторождения // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С. 617–623.

17. Шубина М.В., Махоткина Е.С. Рециклинг ванадийсодержащих отходов // Теория и технология металлургического производства. 2016. № 2 (19). С. 71–73.

18. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1991. 432 с.

19. Zhang Y.M., Bao S.X., Lio Т., Chen T.J., Huang J. The technology of extracting vanadium from ston coal in China, History, current status and future prospects. // J. Hydrometallurgy. 2011. Vol. 109. Pр. 116–124.

20. Mahdavian A. Recovery of vanadium from Esfahan Steel Company steel slag; optimizing of roasting and leaching parameters / A. Mahdavian, A. Shafyei, E. Keshavarz Alamdari, D.F. Haghshenas // International Journal of ISSI. 2006. Vol. 3. № 2. Pp. 17–21.

21. Комплексная переработка ванадиевого сырья: химия и технология / В.Г. Мизин, Е.М. Рабинович, Т.П. Сирина, В.Г. Добош, М.Е. Рабинович, Т.И. Красненко. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 500 с.

22. Song Wen-chen, Li Hong. A new process for vanadium extraction from molten vanadium slag by direct oxidation and sodium activating method // Iron Steel Vanadium Tittanium. 2012. No.33 (6). Рр. 1–5.

Подробности: Опубликовано: 04 октября 2023; Обновлено: 04 октября 2023; Просмотров: 3363