基本情况

钒渣是对含钒铁水在提钒过程中经氧化吹炼得到的或含钒铁精矿经湿法提钒所得到的含氧化钒的渣子的统称。它是冶炼和制取钒合金和金属钒的原料。含钒铁水绝大部分由高炉冶炼，也有用电炉生产的。用含钒铁水生产钒渣的方法主要有氧气顶吹转炉提钒、摇包提钒和雾化提钒等工艺。世界钒需求量的80%来自钒钛磁铁矿，钒资源丰富的国家有：南非、美国、中国、前苏联和东欧诸国。

按V2O5含量的不同，中国的国家标准将钒渣分成6个牌号，它们是钒渣11（V2O510.0%～12.0%）、钒渣13（V2O512.0%～14.0%）、钒渣15（V2O514.0%～16.0%）、钒渣17（V2O516.0%～18.0%）、钒渣19（V2O518.0%～20.0%）以及钒渣21（V2O5>20.0%）；对钒渣中P、CaO 和 SiO2以及Fe的含量均有限制性的规定。钒渣中V2O5和其他组分的含量由铁水成分决定。铁水中的硅含量和钒含量是直接影响钒渣质量的首要因素：铁水中硅含量高和钒含量低时，则钒渣中SiO2含量高和V2O5含量低；反之，则SiO2含量低和V2O5含量高，即钒渣中SiO2和V2O5成负相关关系；因此，为了保证钒渣品位，对含钒铁水的硅含量上限有严格限制。1

生产原理

生产方法简介

提钒原料有钒钛磁铁矿、石煤等。要从钒钛磁铁矿中回收钒，首先需将钒钛磁铁矿在高炉或电炉中冶炼出含钒铁水。含钒铁水提钒的主要任务有以下几方面：

①把含钒铁水吹炼成满足下一步炼钢要求的高碳含量的半钢；

②最大限度地把铁水中钒选择性氧化进入到钒渣中；

钒钛磁铁矿的火法提钒工艺

③得到的钒渣能作为下一步提取五氧化二钒的原料。

提钒的方法很多，但有些方法已经被淘汰（如雾化提钒）。目前世界上铁水提钒的方法主要有四种：

①摇包提钒（南非海威尔德用）；

②铁水包提钒（新西兰）；

③空气底吹转炉提钒（俄罗斯丘索夫）；

④氧气顶吹（复合吹炼）转炉提钒（俄罗斯下塔吉尔和中国攀钢、马钢、承钢）。

钒钛磁铁矿的火法提钒工艺流程图如右图所示。

转炉提钒的主要化学反应

转炉提钒过程：转炉提钒是氧射流与金属熔体表面相互作用，与铁水中铁、钒、碳、硅、锰、钛、磷、硫等元素的氧化反应过程。这些元素氧化反应进行的速度取决于铁水本身化学成分、吹钒时的动力学条件和热力学条件。

转炉提钒中的化学反应：转炉提钒就是利用选择性氧化的原理，采用高速氧射流在转炉中对含钒铁水进行搅拌，将铁水中钒氧化成稳定的钒氧化物。以制取钒渣的一种物理化学反应过程。在反应过程中，通过加入冷却剂控制熔池温度在碳钒转化温度以下。达到“去钒保碳”的目的。元素的氧化反应可用以下通式表示：