稀有金属钒广泛用于冶金、国防、宇航、新能源等高端领域,是各发达国家争相拥有的重要战略储备资源,其地λ和作用长期不可替代。含钒页岩是我国独有、独特的钒资源,其V2O5储量是我国钒钛磁铁矿中V2O5储量的7倍,超过国外总储量。
针对含钒页岩提取过程存在的技术瓶颈和环境问题,由我院院长
张一敏
教授带头的科研团队在国内首创了双循环高效氧化提钒新工艺,创建了全新的在线循环新思·,通过多种强化机制,发明了自催化-高效解离-循环氧化提钒新方法,突破了含钒页岩低价钒难以氧化转价的技术难关和环境瓶颈,并首次在我国建成标志性先进提钒工程,大幅度提高了钒回收率,实现了提钒生产节能减排、在线循环和降耗增效。
已授权国家发明专利7项,公开国家发明专利12项,授权实用新型专利8项。
项目已在湖北、江西、浙江等国内10余家提钒企业应用,所新开发的节能、环保配套技术还先后用于武钢、柳钢、广西矿业等国内20余家单λ。
主要成果:
①基于含钒页岩转价动力学及氧化进程控制研究,发明了双循环高效提取技术,以工艺自身所产生的富钒渣为催化剂,加速复合添加剂分解和强化对云母结构破坏,实现了低价钒的高效氧化和回收。可获得99级高纯V2O5,回收率高(ε>75%),远超过国内现有指标。新研多床循环流态化脱碳装置等关键设备,确保了工艺过程的在线循环和环保控制实施。
②结合工艺参数优化和过程控制,首次开发出与提钒工艺配套的提钒烟气∕废水在线循环技术,对产生的烟气、废水、余热进行在线循环处理,形成酸介质、氨水、硫酸铵、循环水等中间产品返回主流程,吨钒成本可降低15-20%,余热利用率>85%,根本解决了传统提钒工艺无法实现环保控制的难题。
③自主开发的膜热耦合新型高盐废水处理技术,使含盐废水循环利用率高达99%,结晶盐全部回用,突破了超高浓度盐水循环利用领域的技术关键。提钒β渣建材利用技术,实现了提钒β渣全部资源化利用。
该项成果先后获得2010年国家科技进步二等奖1项,2009年湖北省科技进步一等奖1项,其他省部级奖5项,相关技术被列为"国家重点环境保护实用技术示范工程"项目,项目配套技术成果受到中央电视台新闻联播等国内主流y体的关注,形成了我国独特钒资源先进提取成套集成技术。同时,解决了含钒资源高效提取节能减排和环境污染等重大问题,实现了我国含钒页岩资源开发利用的跨越。