由于钛磁铁矿是世界上最重要的钒资源,经过多年的实践,国外已采用多种方法从钛磁铁矿中提取钒,大致可分为化学法和冶金法。化学法是指矿石直接钠化焙烧;在冶金中,矿石首先被熔化成生铁,钒在铁水中富集。转炉吹铁水可以得到富钒渣。二次钒渣用钠煅烧提取钒。在某些情况下,磁铁精矿被选择性地熔炼以生产生铁,而钒留在炉渣中。磁铁矿中的钒主要以V3+的形式存在,它取代了磁铁矿中的部分Fe3+。钠化焙烧时,钒被氧化成V5+并与钠盐形成水溶性钒酸盐。目前,磁铁矿提钒的主要生产国是南非、芬兰、独联体国家和中国。
1.芬兰含钛磁铁矿的处理工艺Rautaruuki Oy公司是芬兰国有钢铁企业,其下属的Otanmaki和Mustavaara工厂均从含钛磁铁矿中回收钒。从原矿到工业V2O5的总回收率约为50%。因为原矿中的磁铁矿和金红石分布很细,它们不能通过选矿分离。Mustavaara原矿含V2O51.60%%,处理方法与Otanmaki矿大致相同。但由于其硅盐含量高,钠化焙烧熟料浸出液中水溶性硅酸盐浓度高,必须在沉淀前进行脱硅处理。浸出渣含钛量高,不能用于炼钢。
2.南非共和国含钛磁铁矿提钒技术Bathwald富含含钛磁铁矿,钒含量为1.00 ~ 1.50%。目前,Haywilder、Union Carbide和德兰士瓦三家公司采用化学方法回收钒。
2.1.Vantta是德兰士瓦钒公司的英文缩写,它现在是世界上最大的钒生产商Hayverde钢铁钒联合公司的一部分。TTA只从含钛磁铁矿中回收钒,其他矿石成分作为尾矿丢弃。
2, 2.Haywilder公司的烟火提钒法除了化学方法,Haywilder公司还采用火法冶金的方法提钒。
2.3.德国从低钒含量的沉积铁矿中回收钒,原矿含钒0.015 ~ 0.10%。这些铁矿石用普通高炉冶炼成生铁。矿石中的大部分钒变成了生铁。转炉吹炼生铁时,钒在转炉渣中富集。转炉渣返回原矿再次吹炼,使钒富集在生铁的转炉渣中。
2.4.智利CAP钢铁厂用碱性氧气吹炼转炉精炼出下列成分的转炉渣:v2o 5 5.7%,CaO 47.0%,MgO 2.5%,SiO 11.0%,p2o 5 3.2%,MnO 4.0%,Fe 15.1%,al2o 3 1.2%。由于炉渣中CaO和P含量较高,钒主要以3CaO P2O5 V2O5和CaO 3V2O5、CaO V2O5和3CaO V2O5的形式存在。为了减少浸出时的酸耗,必须先将渣中的CaO转化为硫酸钙,所以加入一些添加剂破坏钙含量。从转炉渣到红饼(V2O5含量81 ~ 82%)中钒的总回收率约为80%。