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东北大学发明提钒短流程新工艺及装备

 

本报讯 钒是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料,在冶金业中用量最大,占其生产总量的85%;在其他领域的应用也在不断扩展,其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。

我国钒产量占全球钒矿总产量的50%以上,是当之无愧的钒产能第一大国。然而,由于传统提钒主要采用“焙烧—浸出工艺流程”,存在流程长、能耗高、污染严重等问题,使我国付出了巨大的环境代价。因此,研发清洁高效的提钒新技术成为摆在中国科研工作者面前的必选题。

东北大学特殊冶金与过程工程研究所教授张廷安团队从2010年开始致力于提钒新方法、新工艺的研究工作。2011年,张廷安团队提出的“利用钛白废酸无焙烧直接加压酸浸提钒短流程新工艺及装备”获得国家“863”计划支持。同年,在形成完备的基础理论后,该团队在昆明建立了年处理1000吨钒渣的示范线。

采用新技术的生产线具有4个突出特点:一是取消了传统工艺中的焙烧流程,能够大幅度降低工业能耗;二是可以处理低品位复杂难处理矿,实现冶金二次资源中有价值金属的高效回收;三是能够避免传统提钒工艺中有毒气体HCl、Cl2、CO及温室CO2的排放;四是采用硫酸法制钛白产生的废酸作为浸出剂,同时可以回收其中的钪、钛、铬等金属,实现了废弃物的资源化、高值化利用。

新技术在昆明的示范工程取得了巨大成功,实现了钒的连续浸出率和综合回收率分别达到99%和87%以上,每吨五氧化二钒生产过程消纳钛白废酸80吨以上,有害及温室气体排放减少450 m3以上,生产能耗降低30%,生产成本降低1.6万元以上等技术指标,有效解决了现有提钒技术存在的流程长、能耗高、污染严重等问题。

2015年9月,“利用钛白废酸无焙烧直接加压浸出钒渣提钒短流程新工艺及装备”通过了中国有色金属工业协会组织的专家评价,专家一致认为该项目整体技术水平达到国际先进水平。

2016年12月,“利用钛白废酸无焙烧直接加压浸出钒渣提钒短流程新工艺及装备”获得中国有色金属工业科技发明奖一等奖。

截至目前,围绕无焙烧直接加压酸浸过程核心工艺及装备的核心成果,团队已经申报国家发明专利10项,已授权7项。(张广宏)

《中国科学报》 (2018-02-13 第8版 科创)


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