作者：杜浩,王新东,王少娜

出版社：冶金工业出版社

出版时间：2022-08

ISBN：978-7-5024-9219-9

内容提要
本书主要介绍了近年来针对焙烧工艺弊端开发的全新钒渣碱介质强化浸出清洁提钒技术。全书共6章，主要包括提钒技术发展概况、碱介质分解钒渣钒铬高效提取、碱介质中钒铬清洁分离技术、钒酸钠的阳离子解离及碱介质循环、钒渣中钒的湿法提取工艺量化放大规律及工程优化设计、钒绿色制造评价指标体系建立及现有生产状况诊断分析等内容。

本书可供湿法冶金技术、钒行业等领域的科研人员和生产人员阅读，也可供高等院校有关专业师生参考。

目录
1提钒技术发展概况1
1.1钒性质及应用1
1.1.1钒的性质1
1.1.2钒化合物性质2
1.1.3钒的应用3
1.2钒资源10
1.2.1钒钛磁铁矿12
1.2.2页岩型钒资源13
1.2.3砂岩型钒资源14
1.2.4含钒二次资源14
1.3传统提钒技术16
1.3.1提钒原理19
1.3.2钒钛磁铁矿中钒的直接提取29
1.3.3钒渣提钒技术32
1.4钒钛磁铁矿中伴生铬的利用42
1.4.1普通钒渣中铬的利用及无害化处置42
1.4.2高铬型钒钛磁铁矿中铬的利用45
1.5本章小结50
参考文献51
2碱介质分解钒渣钒铬高效提取58
2.1钒渣在NaOH碱介质中分解反应热力学59
2.1.1不同类型钒渣成分物相对比59
2.1.2钒渣自身热分解过程分析66
2.1.3钒铬尖晶石分解热力学67
2.1.4硅质包裹层分解热力学68
2.2外场强化NaOH碱介质分解钒渣技术原理71
2.2.1NaOH碱介质分解钒渣单独提钒71
2.2.2外场强化NaOH碱介质分解钒渣钒铬共提技术原理77
2.3压力场强化NaOH碱介质分解钒渣钒铬共提78
2.3.1压力场强化技术原理78
2.3.2压力场强化NaOH碱介质分解承钢含铬钒渣钒铬共提79
2.3.3压力场强化NaOH碱介质分解德胜高铬钒渣钒铬共提83
2.3.4压力场强化钒和铬浸出动力学87
2.4活性炭催化强化NaOH碱介质分解钒渣钒铬共提88
2.4.1活性炭催化强化技术原理88
2.4.2活性炭催化强化NaOH碱介质钒铬共提96
2.4.3活性炭催化强化钒浸出动力学99
2.4.4反应前后活性炭物理化学性质变化分析101
2.5电化学场强化NaOH碱介质分解钒渣钒铬共提103
2.5.1电化学场强化技术原理103
2.5.2电化学场强化NaOH碱介质钒铬共提工艺基础104
2.5.3电化学场强化钒铬浸出动力学109
2.6微气泡强化NaOH碱介质分解钒渣钒铬共提116
2.6.1微气泡强化技术原理116
2.6.2微气泡强化NaOH碱介质钒铬共提工艺基础122
2.6.3微气泡强化碱介质中钒铬浸出动力学126
2.6.4微气泡强化技术对不同钒渣原料的适用性127
2.7外场强化湿法分解钒渣钒铬共提技术比较与评价131
参考文献133
3碱介质中钒铬清洁分离技术136
3.1碱介质中杂质Si的脱除136
3.1.1钒铬硅高选择性分离设计137
3.1.2反应条件对脱硅效果的影响138
3.2钒铬在NaOH碱介质体系中溶解度及相互作用规律144
3.2.1NaOHNa3VO4Na2CrO4H2O体系溶解度145
3.2.2Na2CrO4的存在对Na3VO4溶解度的影响147
3.2.3Na3VO4的存在对Na2CrO4溶解度的影响149
3.2.4钒酸钠和铬酸钠从NaOH溶液中结晶分离的方法设计151
3.3钒酸钠结晶介稳区测定152
3.3.1温度和碱浓度对介稳区的影响152
3.3.2搅拌转速对介稳区的影响153
3.3.3降温速率对介稳区的影响154
3.3.4杂质硅对介稳区的影响155
3.3.5钒酸钠介稳区研究小结156
3.4钒酸钠结晶动力学及晶体生长研究156
3.4.1NaOHNa3VO4H2O三元体系诱导期测定及晶型控制156
3.4.2成核160
3.4.3晶体生长171
3.4.4结晶二次过程181
3.4.5小结184
3.5钒酸钠从NaOH介质中的冷却结晶分离184
3.5.1NaOH浓度的影响184
3.5.2结晶终温的影响186
3.5.3降温机制的影响187
3.5.4保温时间的影响190
3.5.5搅拌转速的影响191
3.5.6晶种添加量的影响192
3.5.7Na3VO4结晶产物物相性质195
3.6铬酸钠的蒸发结晶分离197
3.6.1钒酸钠对铬酸钠结晶的影响197
3.6.2铬酸钠蒸发结晶分离工艺197
3.6.3结晶终点NaOH浓度的影响201
3.6.4Na2CrO4结晶产物性质203
3.7小结205
参考文献205
4钒酸钠的阳离子解离及碱介质循环207
4.1梯级阳离子置换制备氧化钒产品207
4.1.1钒酸钠的钙化208
4.1.2钒酸钙清洁铵化转型219
4.1.3偏钒酸铵的溶解度223
4.1.4偏钒酸铵的结晶228
4.2离子交换膜电解钠/钒分离技术241
4.2.1离子交换膜实现钠/钒分离原理241
4.2.2离子膜电解实现钠/钒分离工艺242
4.2.3电解过程中钒酸根聚合态转换分析256
4.2.4高聚合态钒酸钠溶液铵盐沉钒新工艺研究261
4.3两种钒/钠离子解离方法比较273
参考文献273
5钒渣中钒的湿法提取工艺量化放大规律及工程优化设计275
5.1耐碱设备材质选型275
5.2核心反应设备量化放大规律及装备选型280
5.2.1反应器流场优化设计280
5.2.2微汽泡强化装置放大规律及装备选型284
5.2.3反应釜内气液两相流动的数值模拟294
5.2.4万吨级示范产线液相氧化反应器设计方案298
5.3示范产线运行状况298
5.3.1碱介质钒铬提取效果299
5.3.2固液分离效果300
5.3.3钒酸钠冷却结晶分离301
5.3.4结晶后液三效蒸发302
5.3.5五氧化二钒产品制备302
5.3.6基于物耗能耗最优化的尾渣资源化利用305
5.4小结308
参考文献309
6钒绿色制造评价指标体系建立及现有生产状况诊断分析310
6.1钒清洁生产评价指标体系的建立310
6.1.1以钒渣为原料的五氧化二钒产品生命周期311
6.1.2钒行业清洁生产指标层次结构的确立312
6.1.3钒行业清洁生产评价指标的选取312
6.1.4指标基准值及权重值的确定316
6.2钒渣湿法提钒技术清洁生产评价318
6.2.1指标解释及计算321
6.2.2清洁生产综合评价326
参考文献328