科学家发现提取冶金用钒更便捷且廉价方法

据俄罗斯卫星通讯社sputniknews报道,俄罗斯和白俄罗斯科学家研究出一种从硫酸生产废料出提取钒的无废方法。钒是一种广泛用于冶金以增加合金强度的金属。

新技术能提取出硫酸生产废料中98%的钒。据科学家估计,新技术在企业投入使用需要12万至12.5万美元的成本,不到一年可回本。与此同时,技术本身价值约30万美元。研究发布在《HYDROMETALLURGY》杂志上。

钒广泛用于航空航天、国防、能源和汽车工业。 同时,其主要消费领域是黑色冶金,钒在黑色冶金中被用来提高钢的强度和耐磨性——全球 85% 的钒消费量都来自这个领域。

钒不常以游离形式存在于自然界,主要从含钒杂质的铁矿石中提取。然而,现在的开采量不能满足日益增长的工业需求。

工业用钒的主要来源是转炉炉渣。 含钒的工业废物,例如飞灰或废钒催化剂,也可以成为钒生产的来源。含钒的工业废物是最优的来源,因为其中的钒含量可达物质总质量的 5%-10%。 除了钒,它们还含有许多其他有价值的成分,如铜、镍、钼和钴。
每年,约 4 万吨废钒催化剂用于生产化学工业的主要产品之一——硫酸。 从废钒催化剂提取钒不仅可以解决硫酸生产废料的问题,还可以降低提取钒的成本,因为从二次来源提取钒比从天然材料中提取成本低廉得多。
俄国立研究型技术大学结构陶瓷纳米材料研究中心、白俄罗斯国立技术大学和白俄罗斯国家科学院普通和无机化学研究所的科学家开发了一种从硫酸、硫化物、过硫酸盐和其他试剂生产后产生的废钒催化剂中提取钒的无废物复合方法,这种钒提取技术可以直接应用于硫酸生产厂。

白俄罗斯国立技术大学高级研究员叶连娜·罗曼诺夫斯卡娅称:“我们开发的从废钒催化剂中提取钒的多级方法包括研磨、铁的磁化和钒的两阶段浸出。在第一阶段,钒在超声波处理过程中用硫酸溶液浸出;在第二阶段,钒用亚硫酸钠溶液浸出;在最后阶段,钒从先前用硫酸铵氧化的溶液中热水解(沸腾期间)分离。”

国立研究型技术大学“莫斯科国立钢铁合金学院”结构陶瓷纳米材料研究中心工作人员瓦连京·罗曼诺夫斯基还表示:“此方法能提取催化剂中最多98%的高纯度钒,可用于建筑、农业和其他工业领域。”

研究作者称,此技术应用需要12万至12.5万美元,不到一年可收回成本。并且,该技术适用于从其他废物中提取钒,比如废燃料油和石油焦。