曝气式搅拌强化含钒矿物金属元素的氧化和浸出研究

作     者：胡文斌 王晨晔 孙宇佳 李会泉 金永龙 杜浩 李兰杰 李会林 王佩 赵备备 李鹏阳 HU Wenbin;WANG Chenye;SUN Yujia;LI Huiquan;JIN Yonglong;DU Hao;LI Lanjie;LI Huilin;WANG Pei;ZHAO Beibei;LI Pengyang

作者机构：中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 河钢集团有限公司石家庄050023 河钢材料技术研究院石家庄052165 承德钒钛新材料有限公司河北承德067000 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFC3901001) 河钢集团重点科技项目(HG2023227) 

出 版 物：《有色金属(冶炼部分)》 (Nonferrous Metals(Extractive Metallurgy))

年 卷 期：2025年第2期

页      码：125-132,139页

摘      要：转炉钒渣和含钒废催化剂等二次资源是提钒的重要原料,但由于浸出过程中钒的氧化浸出受传质效率和气体扩散系数影响,浸出率难以进一步提高。因此,如何实现含钒矿相中低价钒的高效氧化对于钒的可持续性生产至关重要。以曝气式搅拌反应器作为浸出装置,通过流体力学计算模拟(CFD)研究了搅拌过程中气液混合分布规律,并将其应用于钒渣中钒、铬的液相氧化浸出过程。结果发现,曝气式搅拌有利于促进气液相混合均匀,并将气液混合相向反应器底部推进,增加气相停留时间,提高了后续氧化效率。通过曝气式搅拌,反应器内形成高密度的细微气泡,提高金属氧化效率,将钒渣中铬的氧化效率提高到98%以上。进一步通过EPR对浸出渣分析发现,曝气式搅拌可以直接促进固相钒铬尖晶石的氧化和分解,提高后续浸出效率。本研究通过CFD模拟和试验验证,为曝气式搅拌用于提高液相氧化浸出过程中低价金属的氧化和浸出效率提供依据,为实际搅拌釜的设计和操作提供了重要的参考价值。

主 题 词：钒 液相氧化 流体力学计算模拟 曝气 

学科分类：080603[080603] 08[工学] 0806[工学-电气类] 080601[080601] 

D　O　I：10.20237/j.issn.1007-7545.2025.02.013

馆 藏 号：203156818...