二次资源中钒的冶金回收:综述

文摘   2024-11-09 18:24   英国  

钒作为一种关键金属,广泛应用于现代工业,特别是在铁基合金、化工产品和新型电池领域。然而,由于钒的主要资源有限且分布集中,钒的供应安全性逐渐成为全球关注的问题。随着高强度钢材和钒电池的需求增长,通过二次资源实现钒的回收已成为解决供需不平衡的重要途径。

         

 

虽然已有大量关于钒回收的研究,但大部分集中于从初级矿石中提取钒。针对二次资源的回收技术及其适用性缺乏系统性的研究综述,尤其是在不同类型二次资源的处理方法、技术挑战及改进方向方面的研究较为匮乏。这使得二次资源中的钒回收工艺在商业应用中仍面临许多未解的难题。

         

 

最近,韩国科学技术联合大学院大学的Sookyung Kim教授及Jae-chun Lee教授及其团队通过系统文献综述,深入分析了从二次资源中回收钒的多种冶金工艺。研究团队详细探讨了不同二次资源的化学特性及其在水相和热相冶金处理中的表现,并提出了未来研究在环境和经济方面的优化方向。

         

 

   

相关研究成果以“A Review on the Metallurgical Recycling Process of Vanadium from Secondary Resources”为题目发表于Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review期刊2024年第45卷第7期。论文作者为:Kurniawan Kurniawan, Sookyung Kim, Mooki Bae, Hyunju Lee, Jae-chun Lee。

         

 

该论文的主要研究结果与结论如下:

  • 各类二次资源(如废催化剂、粉煤灰、红泥和合金废料等)中富含钒元素,具备可观的回收潜力。

  • 钠化和钙化焙烧等热相处理工艺有效提升了钒的溶解性,特别是钙化焙烧在选择性和环保方面展现出优势。

  • 酸性和碱性条件下的水相处理工艺有助于提高钒的回收率,尤其在碱性浸出中钒的溶解性能更佳。

  • 溶剂萃取技术在酸性溶液中对钒与其他伴生金属(如钼、钴)的分离表现出良好的选择性,其中离子液体作为萃取剂展现出较高的环保潜力。

  • 钒的纯化过程中,伴生杂质如硅、磷的脱除对提高最终产品质量具有重要意义。

         

 

论文中的主要图片和表格如下:    

图1. 2011至2021年全球钒的生产和消费量

         

 

   

图2. 加氢脱硫过程示意图

         

 

图3. 选择性催化还原催化剂示意图    

         

 

图4. 粉煤灰产生示意图

         

 

图5. 含钒二次资源湿法冶金回收的工艺范围

         

 

   

图7. 一步法和两步法生物浸出工艺示意图

         

 

图8. 含钒二次资源还原冶炼示意图

         

 

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