含釩鋼渣中負(fù)組元鈣的凈化與回收

葉國華，陳子楊，謝禹，左琪，張豪

1.昆明理工大學(xué) 國土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093；2.省部共建復(fù)雜有色金屬資源清潔利用國家重點(diǎn)試驗(yàn)室，云南 昆明 650093

含釩鋼渣產(chǎn)自釩鈦磁鐵礦的煉鋼過程[1]。釩鈦磁鐵礦是釩最主要的礦物資源，目前大都采用間接法從中回收釩，即先將釩鈦磁鐵礦冶煉為含釩鐵水，再進(jìn)一步提取釩。含釩鐵水的處理方法很多，包括吹煉釩渣法、含釩鋼渣法、鈉化渣法等[2,3]。含釩鋼渣法是將含釩鐵水直接吹煉成鋼，釩作為一種雜質(zhì)吹入鋼渣中，得到高鈣鋼渣作為提釩的原料。該法可省去吹煉釩渣的設(shè)備，并可回收吹煉釩渣時(shí)損失的生鐵，是新一代的處理方法[4]。而且，無論采用何種方法，都會(huì)有一定量的殘釩氧化入渣，形成含釩鋼渣[5]。

長期以來，除了小部分返回?zé)Y(jié)利用外，大量的含釩鋼渣一直被視為固廢，處于堆棄狀態(tài)[6]。盡管含釩鋼渣中正組元釩含量很低，僅1%～4%(以V2O5計(jì)，下同)，但仍比石煤釩礦(0.3%～1.0%[7])要高一些，仍是很有價(jià)值的冶金二次資源，可作為提釩的重要原料。如能實(shí)現(xiàn)含釩鋼渣提釩，既可避免其對(duì)環(huán)境的二次污染，又可提高鋼鐵工業(yè)和含釩固廢的綜合利用水平，符合國家建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的要求[8]。因此，開展含釩鋼渣提釩研究已是一項(xiàng)緊需的科研任務(wù)。

然而，含釩鋼渣中負(fù)組元鈣含量極高，無論采用何種工藝從含釩鋼渣中提取釩，高含量的鈣都嚴(yán)重地影響了提釩的指標(biāo)、增加了提釩的成本[5]。所以，提釩前將含釩鋼渣中的鈣組元予以凈化與回收，是十分必要的預(yù)處理手段，這也是含釩鋼渣能否成功提釩的關(guān)鍵[9]。鑒于此，針對(duì)含釩鋼渣及其負(fù)組元鈣的特點(diǎn)，分析了當(dāng)前含釩鋼渣中負(fù)組元鈣凈化與回收的研究進(jìn)展，并指出了存在的問題，提出了相應(yīng)的建議，以期為含釩鋼渣提釩技術(shù)的關(guān)鍵性突破提供重要參考，進(jìn)而為含釩鋼渣的資源化利用提供強(qiáng)大助力。

1 負(fù)組元鈣與含釩鋼渣提釩

1.1 負(fù)組元鈣含量高的原因分析

含釩鋼渣系釩鈦磁鐵礦在轉(zhuǎn)爐內(nèi)按一般堿性單渣法煉鋼而產(chǎn)生的廢渣[2,10,11]。在半鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中通常會(huì)向爐內(nèi)加入石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)進(jìn)行造渣、除雜，當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)1 000 ℃以上時(shí)，石灰石受熱分解產(chǎn)生氧化鈣和二氧化碳，主要反應(yīng)為[2]：

(1)

分解產(chǎn)生的氧化鈣會(huì)與含釩鐵水中的硫、硅等雜質(zhì)反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)且流動(dòng)性好的CaS和CaSiO3浮在鐵水上面，從而將雜質(zhì)與金屬鐵分離，進(jìn)而提高鋼鐵品質(zhì)。在除雜、造渣過程中，因石灰石或石灰的加入而導(dǎo)致鋼渣中的負(fù)組元鈣含量急劇增加[12-14]，表1列出了典型的含釩鋼渣的主要化學(xué)組元[15-17]。

表1 含釩鋼渣的主要化學(xué)組元 /%

表1顯示，含釩鋼渣為高堿度、低品位爐料，組元復(fù)雜，波動(dòng)性大，主要化學(xué)組元為CaO、FeO、SiO2、MgO、V2O5、TiO2等，特點(diǎn)是負(fù)組元鈣含量極高，達(dá)40%～60%(以CaO計(jì)，下同)，而正組元釩品位很低，僅1%～4%。正負(fù)組元間如此大的含量差距，要提取其中的釩，難度可想而知[18]。

1.2 負(fù)組元鈣對(duì)含釩鋼渣提釩的影響

目前，主流提釩工藝有焙燒(鈉化焙燒、鈣化焙燒等)—浸出和無焙燒直接浸出(酸浸)兩大類[19]。而這些主流工藝基本上都是圍繞正組元釩來制定的，負(fù)組元多處于忽視地位，殊不知，含釩鋼渣作為一種冶金二次資源，正組元釩的含量很低而負(fù)組元鈣的含量極高，無論基于何類工藝，提釩均非常困難。正因如此，含釩鋼渣提釩在我國乃至全世界至今未能形成規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)[20]。

在焙燒—浸出提釩工藝中，負(fù)組元鈣會(huì)在焙燒過程中與正組元釩結(jié)合生成可溶性很差的釩酸鈣，大大降低了釩的轉(zhuǎn)浸率[21]。其中，鈉化焙燒—浸出是目前研究較為透徹、機(jī)理上較為成熟的提釩工藝，但是該工藝不適于含釩鋼渣負(fù)組元鈣含量極高的特點(diǎn)，而且在焙燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體及富含鹽分的廢水，環(huán)境污染大，同時(shí)釩轉(zhuǎn)浸率低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，目前這一工藝已基本被禁止使用。在傳統(tǒng)鈉化焙燒的基礎(chǔ)上，人們對(duì)焙燒添加劑進(jìn)行了改進(jìn)，提出了鈣化焙燒—浸出的工藝，其最早應(yīng)用于俄羅斯的Vanady-Tula提釩廠，但其提釩效果并不好。研究表明，在鈣化焙燒—浸出提釩時(shí)，CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)每增加1%就會(huì)造成4.7%～9.0%的V2O5損失；由于含釩鋼渣中CaO含量極高，故此工藝很難在含釩鋼渣提釩上予以應(yīng)用，基本不具備行業(yè)內(nèi)推廣價(jià)值[22]。不管哪種焙燒，其過程都不可避免的會(huì)產(chǎn)生煙氣污染，環(huán)保成本高，且焙燒—浸出工藝不適于含釩鋼渣高鈣的特點(diǎn)，釩浸出率低。

針對(duì)焙燒—浸出工藝的不足，近年來人們進(jìn)一步提出了無焙燒直接酸浸的工藝，即在強(qiáng)酸條件下，取消焙燒工序直接用酸浸取提釩。直接酸浸是目前較為先進(jìn)的工藝方法，不需焙燒環(huán)節(jié)，流程簡化，作業(yè)環(huán)境好，并可獲得較高的浸出率，已是提釩的發(fā)展方向[23]。但是，直接酸浸提釩，雖然取消了焙燒工序可避免含釩鋼渣中的負(fù)組元鈣對(duì)轉(zhuǎn)浸率的不利影響，但在酸浸過程中，鈣組元會(huì)與浸出劑反應(yīng)消耗大量的酸，造成酸耗過大、成本過高，而且還會(huì)影響釩的溶解，妨礙釩的浸出[24]。針對(duì)某含釩鋼渣(取自四川省川威集團(tuán)，CaO含量41.73%)，葉國華[16]采用直接硫酸浸出提釩工藝，獲得了較高的釩浸出率(達(dá)82.20%)，與傳統(tǒng)的焙燒—浸出工藝相比，浸釩指標(biāo)大幅提升；雖然浸釩指標(biāo)尚可，但由于含釩鋼渣中負(fù)組元鈣含量很高，而鈣會(huì)優(yōu)先與酸反應(yīng)，使得硫酸耗量高達(dá)1 t/t(原料)、成本難以接受，同時(shí)反應(yīng)生成的硫酸鈣會(huì)附著于目標(biāo)礦物顆粒表面，阻礙了正組元釩的溶浸，釩浸出率較之理想狀態(tài)(94.10%[9])仍有不小的差距，該工藝亦難以推廣應(yīng)用。

可見，含釩鋼渣提釩，無論采用何類工藝，負(fù)組元鈣都會(huì)引發(fā)一系列的技術(shù)難題，高含量的鈣嚴(yán)重地影響了提釩的指標(biāo)、加大了提釩的成本。而毫無疑問，如若能實(shí)現(xiàn)含釩鋼渣中鈣的凈化與回收，那么，上述難題自然便會(huì)迎刃而解。所以，對(duì)鈣組元進(jìn)行凈化與回收具有重要意義，這將是必要的提釩預(yù)處理手段，這也是含釩鋼渣能否成功提釩的關(guān)鍵[9,25]。

2 負(fù)組元鈣的凈化與回收

針對(duì)含釩鋼渣中負(fù)組元鈣的凈化與回收，近年來人們提出了一些多樣化的工藝方法，包括有搖床重選、高溫焙燒、濕法浸出以及一些其它的相關(guān)技術(shù)等。這些工藝方法各有特點(diǎn)，效果也不盡相同，有的已研究較多并趨于明確，有的則淺嘗輒止便無下文，還有個(gè)別尚處于方案提出或探索嘗試階段。

2.1 搖床重選

含釩鋼渣作為一種“人造礦”，礦相組成要比常規(guī)釩礦復(fù)雜得多，主要由硅酸鈣、鈣鈦氧化物、鐵鎂相(系FeO、CaO、MgO、MnO等構(gòu)成的固溶體)、f-CaO等構(gòu)成，其中正組元釩和負(fù)組元鈣的賦存狀態(tài)復(fù)雜，彌散分布于多種礦相中，利用單純的物理選礦手段(重選、磁選、浮選等)很難實(shí)現(xiàn)正負(fù)組元的有效分離[25]。

但工藝礦物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)[16,17]，f-CaO不含釩，硅酸鈣含釩量低于含釩鋼渣的釩品位，且f-CaO、硅酸鈣比重較小，因此，理論上而言，依據(jù)鋼渣中各主要礦相的比重差，可采用重選法(搖床重選等)預(yù)先凈化掉比重較小的f-CaO和部分解離的硅酸鈣等，避免這些鈣組元在浸出時(shí)對(duì)浸出劑的消耗，也可避免這些鈣組元對(duì)后續(xù)浸出的不利影響，有利于提高浸出指標(biāo)。同時(shí)，重選雖難以實(shí)現(xiàn)正負(fù)組元的有效分離，但它畢竟可拋掉不含釩f-CaO和部分含釩較低的硅酸鈣，重選后盡管正組元釩富集程度不高，但仍會(huì)有所富集，含釩鋼渣的經(jīng)濟(jì)利用水平也將隨之提高。

葉國華等[9,16]對(duì)四川省川威集團(tuán)的含釩鋼渣進(jìn)行了搖床重選的凈化脫鈣研究，結(jié)果表明，搖床重選可凈化脫除26%的負(fù)組元鈣，同時(shí)正組元釩由1.77%富集至1.88%(以V2O5計(jì))，脫鈣后的含釩鋼渣再酸浸時(shí)，釩浸出率明顯提高11個(gè)百分點(diǎn)；但該研究發(fā)現(xiàn)，搖床重選凈化脫鈣過程中會(huì)損失12%的正組元釩，同時(shí)凈化脫除的鈣尚無法回收利用。因此，搖床重選法仍有待進(jìn)一步優(yōu)化與改進(jìn)。

2.2 高溫焙燒

高溫焙燒也可將含釩鋼渣中的負(fù)組元鈣予以凈化脫除。Amiri M. C.[26]提出了磷酸鹽降鈣鈉化焙燒法，將含釩鋼渣與一定量的Na3PO4、Na2CO3混合并高溫焙燒，使Na3PO4與負(fù)組元鈣化合生成不溶于水的Ca3(PO4)2，而正組元釩則與Na2CO3反應(yīng)生成水溶性的Na3VO4，然后水浸即可將負(fù)組元鈣凈化脫除于浸渣之中，釩則進(jìn)入浸出液中予以提取。但該法只是停留在試驗(yàn)室研究階段，而且該法所需磷酸鹽的配比大，工藝成本高，再加上該法對(duì)環(huán)境的污染較重，基本不具推廣應(yīng)用價(jià)值。

智利CAP鋼廠用堿性吹氧轉(zhuǎn)爐精煉鋼得到含釩鋼渣(CaO含量53.74%)，由于渣中CaO和P含量高，所以釩主要以CaO·P2O5·V2O5及CaO·V2O5形態(tài)存在，為減少浸出時(shí)的酸耗，須先將渣中的CaO轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，故高溫焙燒時(shí)向含釩鋼渣中加入當(dāng)量的黃鐵礦，從而實(shí)現(xiàn)了將負(fù)組元鈣轉(zhuǎn)為硫酸鈣并予以凈化脫除，后續(xù)浸釩也獲得了理想的浸出指標(biāo)[27]。同樣，該法污染重、成本高，只是進(jìn)行了初步探索與嘗試。

2.3 濕法浸出

搖床重選、高溫焙燒，鈣的凈化率都不甚理想，凈化后的鈣也難以回收利用。而濕法浸出，往往不僅可以獲得理想的凈化率，而且凈化后的鈣也易于綜合回收。

早在20世紀(jì)90年代，人們便開始了濕法浸出用于凈化脫鈣的探索。劉英金等[28]以國內(nèi)某煉鋼廠排出的轉(zhuǎn)爐鋼渣為研究對(duì)象，在水溶液中進(jìn)行了鋼渣脫鈣的浸出試驗(yàn)，在鋼渣粒度-0.18 mm、反應(yīng)溫度60 ℃、反應(yīng)時(shí)間72 h的最佳條件下，鈣的浸出率(凈化率)為23.81%；試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鋼渣中的鈣經(jīng)高溫煅燒而成與水結(jié)合能力差，故水浸時(shí)浸出率較低，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

相比于早期的水浸凈化工藝，氯銨浸出法則因其選擇性好、浸出率高等特點(diǎn)而受到了選冶工作者的廣泛青睞；與此同時(shí)，氯銨浸出法還有一明顯優(yōu)勢(shì)，即在浸出的過程中鈣組元會(huì)以離子形式有效進(jìn)入溶液，這樣可以較好地將凈化后的鈣富集于浸出液中，為鈣的綜合回收創(chuàng)造了有利條件，是一種很有前途的凈化與回收方法。

Kodama S.等[29]提出用NH4Cl溶液選擇性地浸出含釩鋼渣中的負(fù)組元鈣，首先用熱力學(xué)計(jì)算證明了反應(yīng)發(fā)生的可行性，并通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)NH4Cl溶液對(duì)鈣組元的選擇性高達(dá)99.6%，浸出后的鈣將以離子的形式進(jìn)入溶液中，鈣的轉(zhuǎn)化率可達(dá)60%，具有較好的凈化效果，主要化學(xué)反應(yīng)為：

2CaO+4NH4Cl=2CaCl2+4NH3↑+2H2O

(2)

他們還發(fā)現(xiàn)，粒徑越小、溫度越高、停留時(shí)間越長、渣表面積越大，鈣轉(zhuǎn)化率越高。與以往報(bào)道的工藝方法相比，該法能耗較低，可以在凈化脫鈣的同時(shí)將鈣有效富集于浸出液中、將釩完全留存于鋼渣中，為下一步鈣的回收和后續(xù)釩的提取創(chuàng)造了有利條件。但Kodama S.等人并未在此基礎(chǔ)上進(jìn)行鈣組元的回收研究。

Lee S. M.等[30]針對(duì)某轉(zhuǎn)爐鋼渣，進(jìn)行了選擇性凈化與回收鈣組元的研究，將10 g鋼渣與100 mL濃度為2 mol/L NH4Cl溶液混合置入錐形瓶中，在45 ℃的恒溫條件下，用磁力攪拌器對(duì)反應(yīng)體系攪拌1 h，可以將鋼渣中的鈣有效地選擇性凈化溶出，隨后浸出液中通入純度為99%的CO2氣體將凈化所得鈣離子碳化，對(duì)其實(shí)現(xiàn)了回收。

王晨[31]采用氯銨浸出法處理某含釩鋼渣(CaO 含量42.86%)，在氯化銨質(zhì)量濃度為30%、浸出溫度95 ℃、浸出時(shí)間為2 h、物料細(xì)度48～74 μm、液固比41、攪拌速度200 r/min的最佳條件下，鈣的凈化脫除率達(dá)60%，隨后向富含鈣離子的浸出液中通入CO2氣體并滴加氨水維持堿性環(huán)境，沉淀出高純碳酸鈣副產(chǎn)品，反應(yīng)如下：

2NH3+CaCl2+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl

(3)

最終，該工藝方法很好實(shí)現(xiàn)了負(fù)組元鈣的凈化與回收，具有重要的借鑒意義。

圖1 含釩鋼渣中負(fù)組元鈣凈化與回收新工藝

從鈣組元回收的化學(xué)反應(yīng)原理(式3)可以看出，沉鈣液(即沉淀出碳酸鈣副產(chǎn)品后的浸出液)的主要成分為氯化銨，理論上講，該溶液無需再補(bǔ)加氯化銨就應(yīng)該可作為浸出劑循環(huán)浸出使用，如此的話，這無疑將具有十分重要的節(jié)約環(huán)保效果，但目前未見有相關(guān)的研究報(bào)道。鑒于此，在他人研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)承鋼含釩鋼渣，我們創(chuàng)新性地提出了“氯銨浸出—碳銨沉鈣—沉鈣液零補(bǔ)加循環(huán)浸出”的工藝方法，并成功打通了該工藝(見圖1)，取得了令人滿意的試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)氯銨浸出，負(fù)組元鈣的凈化脫除率可達(dá)61%，而正組元釩完全不被溶出且在浸出渣中富集1.2倍(氯銨浸出實(shí)際上是個(gè)鈣組元不斷溶解、鋼渣質(zhì)量不斷減少的過程，釩既然不被浸出而鋼渣質(zhì)量又有所減少，其品位自然隨之提高)，眾所周知，現(xiàn)今提釩成本高、能耗大，最主要的原因還是釩品位太低，而凈化脫鈣的同時(shí)又可提高鋼渣中的釩品位，無疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義；而后對(duì)浸出液采用碳銨沉淀法可快速制得高純碳酸鈣，鈣轉(zhuǎn)化率99%以上，碳酸鈣純度為99.86%，沉鈣液經(jīng)簡單的再生處理，依然保持著良好的浸出性能，無需補(bǔ)加氯化銨即可循環(huán)浸出使用。

2.4 其它技術(shù)方法

隨著學(xué)科的交叉與行業(yè)的融合，一些其它的有關(guān)鋼渣中鈣組元的處理技術(shù)，如蒸汽處理法、鋼渣固碳法、氣化脫硫法等[32]，其原理與方法具有一定適用性，部分已用在試驗(yàn)室條件下取得了一定效果，可望移植于含釩鋼渣中負(fù)組元鈣的凈化與回收，或?qū)ζ涮峁┙梃b指導(dǎo)。

許謙[33]以武鋼轉(zhuǎn)爐鋼渣為對(duì)象，在探索階段提出了降低鋼渣中CaO含量的5種基礎(chǔ)方案：自然風(fēng)化法、水淬法、水浸法、余熱自解法、蒸汽法，在后續(xù)的試驗(yàn)中分別將這5種方案進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)蒸汽處理法是消解鋼渣中CaO的最佳方法，該法利用鋼渣中的CaO和水發(fā)生消解反應(yīng)，生成以晶體形式析出的氫氧化鈣來達(dá)到凈化脫鈣的目的。在具有一定密閉性的坑道內(nèi)，以P=5 atm為條件、蒸汽處理鋼渣1 h，可將鋼渣中11.13%的CaO消解。此法固然可以減少鋼渣中的CaO含量，但由于CaO與水結(jié)合能力較差，故其凈化脫鈣的效果并不佳，而且生成的氫氧化鈣會(huì)附著在鋼渣顆粒表面，在后續(xù)的工序中仍不能避免鈣組元對(duì)提釩的不利影響。隨著凈化與回收技術(shù)的不斷發(fā)展，估計(jì)此類方法很難逃脫被淘汰的命運(yùn)。

有不少學(xué)者提出了鋼渣固碳法[34]，即通過將鋼渣中CaO和CO2相結(jié)合的方式，使CaO沉淀為碳酸鈣，從而降低鋼渣中鈣組元的含量。鋼渣中含有大量的CaO，可以在高溫條件下將其變?yōu)殇撛鼭{，并通過調(diào)整CO2壓力的方式將CO2儲(chǔ)存在碳酸鹽中。Chang E. E.等[35]探明了鋼渣封存CO2的工藝條件，包括反應(yīng)時(shí)間、液固比(L/S)、溫度、CO2壓力和初始pH值等。Sun Y 等[36]進(jìn)行了CaO碳化試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)CO2處理含釩鋼渣時(shí)，其捕集能力最大可達(dá) 211 kg/t，為鋼渣中鈣組元的凈化與回收提供了新的思路。Eloneva S等[37]發(fā)現(xiàn)，通過鋼渣固碳，不僅可以除去鋼渣中的CaO，還可以獲得高質(zhì)量的碳酸鈣，經(jīng)測算，1 t CO2可捕集消耗鋼渣4.7 t，最終產(chǎn)品為2.3 t碳酸鈣和3.4 t殘?jiān)?。目前，鋼渣固碳?鋼渣捕集CO2)在試驗(yàn)室已取得成功，鋼渣中的CaO可以通過碳化的方式，來達(dá)到與釩分離的目的[29]，但該法仍處于試驗(yàn)室研究與探索嘗試階段，尚未見有相關(guān)的工業(yè)化應(yīng)用報(bào)道。

石灰經(jīng)常用作濕法煙氣脫硫工藝中的主要原料，含釩鋼渣中CaO含量高，可用于脫硫，同時(shí)降低鋼渣中CaO的含量[32]。丁希樓等[38]通過理論研究證實(shí)了鋼渣氣化脫硫的可行性，并對(duì)高鈣鋼渣進(jìn)行了濕法煙氣脫硫的試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，通過合理的設(shè)計(jì)與操作，鋼渣濕法脫硫率可達(dá)到60%以上。作為一項(xiàng)新興技術(shù)，目前該法尚處于方案提出與試驗(yàn)室初研階段，相關(guān)報(bào)道很少[32]。

3 問題與建議

鈣是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高的賤金屬組元，其凈化與回收并未引起人們的足夠重視，相關(guān)研究不算太多，但也提出了一些相對(duì)多樣化的技術(shù)方法?？傮w來看，這些技術(shù)方法雖各有特點(diǎn)，但都或多或少地存在著這樣那樣的問題，多數(shù)仍停留在試驗(yàn)室研究階段，推廣應(yīng)用受到限制，含釩鋼渣提釩時(shí)的“高鈣”難題并未取得關(guān)鍵性與實(shí)質(zhì)性的突破[32-33]。

(1)搖床重選法，凈化率不夠高且凈化脫鈣過程中會(huì)損失一定量的正組元釩，同時(shí)凈化脫除的鈣無法回收利用；此外，大規(guī)模的搖床重選(占地面積大、處理能力低)，對(duì)于量大價(jià)低的“廢渣”而言很難工業(yè)化實(shí)施。今后可嘗試采用單位面積處理能力大的設(shè)備(螺旋溜槽等)，并強(qiáng)化重選分選過程，提高重選分選精度與選擇性，進(jìn)而提高凈化指標(biāo)并減少或避免正組元釩的損失。

高溫焙燒法，所需焙燒添加劑配比較大，工藝成本很高；更嚴(yán)重的是，高溫焙燒能耗大、污染重，有悖于綠色化工冶金要求，在環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格的今天，已基本不具備行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)一步研究的意義不大。

一些其它的有關(guān)鋼渣中鈣組元的處理技術(shù)，如蒸汽處理法、鋼渣固碳法、氣化脫硫法等，其原理與方法具有一定適用性，可提供借鑒指導(dǎo)，但具體能否移植于含釩鋼渣中負(fù)組元鈣的凈化與回收以及具體效果如何等，尚不明確，有待進(jìn)一步完善和發(fā)展。

相較而言，氯銨浸出法有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，選擇性好，凈化率高，不會(huì)造成正組元釩的損失；同時(shí)，該法可以較好地將凈化后的鈣富集于浸出液中進(jìn)而對(duì)鈣進(jìn)行回收，是一種很有前途且值得推薦的工藝方法[34-35]。

(2)鈣作為一種含量高而價(jià)值低的負(fù)組元，現(xiàn)有的大多數(shù)技術(shù)方法，往往只注重其凈化而忽視了(或者根本上就無法實(shí)現(xiàn))其回收；氯銨浸出法在凈化的同時(shí)，雖可實(shí)現(xiàn)鈣組元的回收，但現(xiàn)有的回收手段較為單一，均是采用“向浸出液中通入CO2將Ca2+碳化制備碳酸鈣副產(chǎn)品”的方式，CO2作用效率低，碳酸鈣制備速度慢[36-37]。鑒于此，并基于前期的相關(guān)研究，“碳銨沉鈣快速制備碳酸鈣”的方法值得推薦。

(3)氯銨浸出法需要消耗大量的化學(xué)試劑(浸出劑)，因而應(yīng)盡量采用閉路流程，使試劑充分再生回收和水循環(huán)使用，以降低試劑消耗和減少環(huán)境污染。該法在凈化與回收過程中，沉鈣液的主要成分為氯化銨，理論上講，該溶液無需再補(bǔ)加氯化銨就應(yīng)該可作為浸出劑循環(huán)浸出使用，但目前尚未見有相關(guān)的研究報(bào)道，值得進(jìn)一步研究完善。

4 結(jié) 語

(1)含釩鋼渣產(chǎn)生于釩鈦磁鐵礦的煉鋼過程，可作為提釩的重要原料。然而，含釩鋼渣中負(fù)組元鈣含量極高，無論采用何種工藝提釩，高含量的鈣都嚴(yán)重地影響了提釩的指標(biāo)、增加了提釩的成本。因此，對(duì)含釩鋼渣中的負(fù)組元鈣進(jìn)行凈化與回收，是必要的提釩預(yù)處理手段。

(2)針對(duì)鈣的凈化與回收，提出了一些多樣化的工藝方法，包括搖床重選、高溫焙燒、濕法浸出以及一些其它的相關(guān)技術(shù)等。搖床重選法凈化率不高，并會(huì)損失一定的正組元釩，且凈化后的鈣無法回收，今后可嘗試處理能力大的重選設(shè)備，并強(qiáng)化重選過程，提高重選精度與選擇性；高溫焙燒法所需添加劑配比較大，工藝成本很高，且能耗大、污染重，基本不具備行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用價(jià)值；蒸汽處理法、鋼渣固碳法、氣化脫硫法等其它技術(shù)，其原理與方法具有一定適用性，但能否移植尚不明確，有待進(jìn)一步完善和發(fā)展；氯銨浸出法選擇性好，凈化率高，不會(huì)造成釩的損失，同時(shí)可將凈化后的鈣富集于浸出液中進(jìn)而實(shí)現(xiàn)沉鈣回收，是一種有前途的方法，其回收、循環(huán)方面需進(jìn)一步研究完善。