Способ извлечения ванадия прямым выщелачиванием натрийсодержащего ванадиевого шлака в расплавленном железе
Владельцы патента RU 2787292:
ЧЭНДУ ЭДВАНСД МЕТАЛ МЭТИРИАЛ ИНДАСТРИАЛ ТЕКНОЛОДЖИ РИСЁЧ ИНСТИТЬЮТ КО., ЛТД. (CN)
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу извлечения ванадия прямым выщелачиванием натрийсодержащего ванадиевого шлака. Способ включает прямое выщелачивание натрийсодержащего ванадиевого шлака, при этом расплавленный чугун помещают в конвертер для проведения фазы-I продувки и окисления. Во время продувки добавляют охладитель и кальцинированную соду для окисления и отделения ванадия с получением натрийсодержащего ванадиевого шлака. По завершении фазы-I продувки полусталь сливают таким образом, чтобы упомянутый шлак оставался в конвертере для проведения фазы-II продувки и окисления, в результате чего получают водорастворимый ванадат натрия. По завершении продувки и окисления его сливают и выполняют водное выщелачивание с получением ванадийсодержащего продукта выщелачивания. Способ обеспечивает сокращение процедуры получения ванадийсодержащего продукта выщелачивания, что повышает эффективность окисления ванадия и снижает потребление энергии при осуществлении способа. 9 з.п. ф-лы, 2 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области черной металлургии и химическому производству ванадия и титана; в частности, изобретение относится к способу извлечения ванадия прямым выщелачиванием натрийсодержащего ванадиевого шлака в расплавленном железе.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Ванадий (V) является переходным металлом, который при комнатной температуре имеет относительно стабильные химические свойства, но становится более активным при высокой температуре. Атом ванадия, имея валентные электроны в конфигурации 3d34s2, является типичным элементом с переменной электронной валентностью. Все пять его валентных электронов могут участвовать в образовании связей, и поэтому этот элемент имеет следующие валентности: +2, +3, +4 и +5. При различных парциальных давлениях кислорода и температурах существуют различные стабильные соединения ванадия. Снижение парциального давления кислорода и повышение температуры приводят к образованию стабильного трехвалентного оксида ванадия. Кроме того, существует множество нестехиометрических оксидов ванадия, которые представляют собой гомологичные оксиды, которые могут иметь общую формулу VnO2n-1(3≤n≤9). Известно, что кроме оксидов V2O4 и V2O5 существуют промежуточные оксиды V3O5, V3O7, V4O7, V4O9, V5O9, V6O11, V6O13 и другие оксиды. Соединения V2O3, VO2 и, в особенности, V2O5 являются оксидами ванадия, имеющими важное промышленное значение, и особенно важное значение имеет V2O5.
Поскольку ванадий имеет высокую прочность и твердость, а также обладает способностью повышать динамическую прочность, его широко применяют в отраслях, связанных с обработкой стали, в химическом производстве и в авиации. Приблизительно 84% ванадия, применяемого в области техники, связанной с обработкой стали, растворяют в стали в качестве легирующего элемента, образующего VC и VN, поскольку это способствует образованию более мелких зерен, ингибирует рост фаз бейнита и перлита и повышает прочность мартенсита, увеличивая, таким образом, твердость, прочность, вязкость и износостойкость стали. Образующимися веществами в основном являются феррованадий и зерна VN. Применение ванадия в сплавах из цветных металлов в основном относится к получению конструкционного материала, который представляет собой сплав V-AI, такой как авиационный конструкционный материал, способный выдерживать высокие температуры, включающий сплавы Ti-6AI-4V, Ti-8AI-1V-Mo, Ti-6AI-6V-2Sn и другие сплавы. Продукты на основе ванадия, используемые в химическом производстве, в основном включают V2O5, NH4VO3, V2O3, VOCl3 и VCI4, которые применяют в качестве катализаторов, окрашивающих веществ и электродных материалов для батарей большой емкости. Следует отметить, что из-за своей мультивалентности ванадий может применяться в качестве анодного материала в литиевых батареях или может находить применение в аккумуляторах энергии, таких как конденсаторы большой емкости. Учитывая такие преимущества, как быстрая зарядка, высокая удельная энергия и низкая стоимость, они могут находить широкое применение. Кроме того, приблизительно 2% продуктов на основе ванадия также применяются в медицинских, защитных и пленочных материалах, а также в других областях. Проведенные исследования показывают, что соединения ванадия обладают инсулиноподобным действием, которое может способствовать образованию гликогена в печени и гликогена в мышечной ткани, ингибировать разложение гликогена печени с образованием глюкозы, а также способствовать образованию и ингибировать разложение жира. В целом, ванадий и содержащие его продукты в основном широко применяются в качестве добавок для улучшения эксплуатационных характеристик материалов или для ускорения химических реакций.
Ванадий является значимым редким ресурсом, который в природе находится в рассеянном состоянии. Не существует отдельной ванадиевой руды, которую можно было бы добывать. Обычно ванадий встречается в виде патронита VS2 или V2S5, ванадинита (или бурого пироморфита) Pb5(VO4)3C, ванадиевого мрамора KV2(AlSi2O10)(OH)2, карнотита K2(UO2)(VO4)2⋅3H2O и ванадийсодержащего титаномагнетита. Мировые запасы ванадия составляют 63 миллиона тонн, из которых могут быть добыты 10,2 миллиона тонн. Среди различных сырьевых материалов, из которых добывают ванадий, 88% в мире приходится на ванадийсодержащий титаномагнетит. Другие сырьевые материалы включают каменный уголь, отработанные катализаторы, золу от переработки нефти и углистый сланец. Из-за сильных различий в категориях сырьевых материалов, свойств руды и содержания ванадия, существует множество различных методик и способов извлечения ванадия, которые включают доменную плавку, мокрое выщелачивание и комбинацию обжига и мокрого извлечения.
В настоящее время в мире для получения ванадиевого шлака основном применяют доменный способ. Для доменной плавки в качестве основного сырья обычно применяют ванадийсодержащий титаномагнетит. Для получения ванадийсодержащего расплавленного железа обычно применяют доменную печь или другие способы получения железа, и затем в конвертер продувают кислород для окисления содержащегося в металле ванадия и обогащения шлака ванадием. В случае применения для продувки двух конвертеров получают ванадиевый шлак, содержащий от 8 до 20% V2O5, и полусталь, содержащую приблизительно 3,6% С; в случае применения для продувки одного конвертера получают ванадиевый шлак, содержащий от 2 до 5% V2O5 и расплавленную сталь. Полученный ванадиевый шлак или ванадийсодержащий сталеплавильный шлак подвергают обжигу-выщелачиванию или прямому выщелачиванию для последующего извлечения.
В патентном документе CN 102086487 А рассмотрен способ обработки ванадиевого шлака, обеспечивающий экономию энергии и уменьшение выбросов, который включает следующие этапы: помещение нагретого до высокой температуры (более 1200°С) жидкого ванадиевого шлака, отделенного от расплавленного железа, в резервуар для шлака, добавление в этот резервуар соединения натрия, подачу в резервуар кислорода с помощью охлаждаемой водой сверхзвуковой или дозвуковой (низкочастотной, англ. subsonic) кислородной фурмы; реакцию V2O5, образующегося в ванадиевом шлаке, с добавленным соединением натрия, в результате чего образуется водорастворимый ванадат натрия, и, в заключение, обработку полученного шлака, содержащего водорастворимый ванадат натрия, в результате чего образуется V2O5. Однако из-за ограниченного объема резервуара, жидкий ванадиевый шлак может выдуваться из резервуара при подаче кислорода через высокоскоростную (высокопроизводительную) кислородную фурму, что приводит к неэффективному использованию ванадиевого шлака. Кроме того, во время продувки кислорода добавляемое соединение натрия может диффундировать из резервуара, что снижает степень использования соединения натрия и препятствует равномерному смешиванию соединения натрия и ванадиевого шлака. Кроме того, этот способ требует загрузки ванадиевого шлака в резервуар для шлака. При осуществлении способа происходит теплообмен между горячим ванадиевым шлаком, воздухом и резервуаром для шлака, что ухудшает использование теплоты горячего ванадиевого шлака.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технические проблемы, устраняемые, благодаря применению настоящего изобретения, состоят в низкой эффективности окисления и больших потерях теплоты ванадием во время получения ванадиевого шлака.
Изобретением предложено техническое решение для устранения указанных выше проблем, которое состоит в применении способа извлечения ванадия прямым выщелачиванием натрийсодержащего ванадиевого шлака в расплавленном железе, где способ включает следующие этапы, в которых: сначала расплавленное железо помещают в конвертер для проведения Фазы-1 продувки и окисления, и во время продувки добавляют охладитель и кальцинированную соду для окисления и отделения ванадия с получением ванадиевого шлака; затем, по завершении Фазы-1 продувки, полусталь сливают таким образом, чтобы натрийсодержащий ванадиевый шлак оставался в конвертере для проведения Фазы-II продувки и окисления, в результате чего получают водорастворимый ванадат натрия; в заключение, по завершении продувки и окисления, проводят водное выщелачивание с получением ванадийсодержащего продукта выщелачивания.
Согласно изобретению, по завершении Фазы-II продувки и окисления массовое отношение Na2O/V2O5 в натрийсодержащем ванадиевом шлаке поддерживают в диапазоне от 0,60 до 0,85.
Согласно изобретению, охладитель добавляют в течение 3 минут после начала Фазы-1 продувки и окисления, и кальцинированную соду добавляют в течение 2 минут после добавления охладителя.
Согласно изобретению, количество добавляемого охладителя составляет от 15 до 35 кг/т Fe, и количество добавляемой кальцинированной соды составляет от 6 до 8 кг/т Fe.
Согласно изобретению, во время Фазы-I продувки и окисления продувку выполняют как сверху, так и снизу, и при этом кислород вдувают через кислородную фурму сверху, а азот вдувают снизу.
Согласно изобретению, во время продувки кислорода при выполнении Фазы-1 продувки и окисления кислородную фурму располагают в режиме "высоко-низковысоко", т.е. на ранней стадии продувки в течение времени, составляющего от 0,5 до 1,5 минут, фурму располагают на большей высоте, на промежуточной стадии фурму располагают на меньшей высоте, и в течение времени, составляющего от 1,0 до 1,5 минут до окончания продувки, фурму располагают на большей высоте; расход кислорода поддерживают в диапазоне от 2,0 до 3,0 м3/(мин⋅т Fe), давление кислорода поддерживают в диапазоне от 0,7 до 0,9 МПа, и продолжительность продувки составляет от 5 до 6,5 минут.
Согласно изобретению, расход азота, вдуваемого снизу, поддерживают в диапазоне от 1,0 до 0,5 м3/(мин⋅т Fe).
Согласно изобретению, во время Фазы-М продувки и окисления, продувку выполняют как сверху, так и снизу, причем газ для продувки снизу заменяют на кислород, расход кислорода, вдуваемого снизу, поддерживают в диапазоне от 0,05 до 0,25 м3/(мин⋅т Fe), и для вдувания кислорода в натрийсодержащий ванадиевый шлак кислородную фурму располагают на меньшей высоте; при этом расход кислорода поддерживают в диапазоне от 1 до 2 м3/(минт⋅Fe), давление поддерживают в диапазоне от 0,3 до 0,5 МПа, и продолжительность продувки составляет от 2 до 3 минут.
Согласно изобретению, после завершения Фазы-II продувки и окисления ванадиевый шлак охлаждают, дробят, подвергают магнитному разделению, размалыванию на шаровой мельнице и водному выщелачиванию, в результате чего получают ванадийсодержащий продукт выщелачивания.
Изобретение обеспечивает следующие полезные эффекты:
Изобретение включает две фазы продувки и окисления для получения натрийсодержащего ванадиевого шлака и извлечения ванадия. При выполнении Фазы-I продувки и окисления добавляют кальцинированную соду и сливают полусталь, и затем остаточную теплоту используют для проведения Фазы-II продувки и окисления. По сравнению с традиционным способом извлечения ванадия высокотемпературным обжигом в присутствии натрия, применение настоящего изобретения позволяет сокращать процедуры получения ванадийсодержащего продукта выщелачивания с расплавленным железом, что повышает эффективность окисления ванадия и снижает потребление энергии при осуществлении способа, повышает эффективность использования ресурсов и снижает стоимость извлечения ванадия, позволяя предприятиям экономить средства и повышать доходы.
СВЕДЕНИЯ. ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к способу извлечения ванадия прямым выщелачиванием натрийсодержащего ванадиевого шлака в расплавленном железе, где способ включает следующие этапы, в которых: сначала расплавленное железо помещают в конвертер для проведения Фазы-I продувки и окисления и во время продувки добавляют охладитель и кальцинированную соду для окисления и отделения ванадия с получением ванадиевого шлака; затем по завершении Фазы-I продувки полусталь сливают таким образом, чтобы натрийсодержащий ванадиевый шлак оставался в конвертере для проведения Фазы-II продувки и окисления, в результате чего получают водорастворимый ванадат натрия; и, в заключение, по завершении продувки и окисления, выполняют водное выщелачивание с получением ванадийсодержащего продукта выщелачивания.
Изобретение включает две фазы продувки и окисления для получения натрийсодержащего ванадиевого шлака и извлечения ванадия. При выполнении Фазы I, находящийся в расплавленном железе ванадий окисляется и отделяется, образуя ванадиевый шлак; при выполнении Фазы II находящийся в ванадиевом шлаке оксид ванадия окисляется в отсутствие расплавленного железа, находящийся в ванадиевом шлаке V2O3 окисляется до V2O5, и V2O5 реагирует с Na2O, образуя водорастворимый ванадат натрия.
В частности, согласно изобретению, для образования ванадиевого шлака, во время продувки расплавленного железа добавляют кальцинированную соду, что не только способствует равномерному распределению соединения натрия в ванадиевом шлаке и последующему образованию ванадата натрия, но также повышает эффективность окисления ванадия в расплавленном железе и воздействие соединения натрия. Кроме того, вязкость ванадиевого шлака, содержащего соль натрия, снижается, и может улучшаться осаждение железа в ванадиевом шлаке. В результате во время продувки кислородом окисление ванадиевого шлака кислородом не будет ухудшаться из-за образования оксида железа. Таким образом, согласно изобретению, при выполнении Фазы-I продувки и окисления, кальцинированную соду добавляют для окисления ванадия в расплавленном железе, регулирования температуры плавления и текучести ванадиевого шлака, улучшения разделения шлака и железа и предварительной подготовки к последующему образованию ванадата натрия.
Согласно изобретению, по завершении Фазы-II продувки и окисления массовое отношение Na2O/V2O5 в натрийсодержащем ванадиевом шлаке поддерживают в диапазоне от 0,60 до 0,85. Добавляемая кальцинированная сода при высокой температуре разлагается на Na2O и CO2. В шлаке остается только Na2O, и, таким образом, его количество нужно регулировать. В результате многочисленных экспериментов было обнаружено, что если по завершении Фазы-II продувки и окисления массовое отношение Na2O/V2O5 в натрийсодержащем ванадиевом шлаке поддерживают в диапазоне от 0,60 до 0,85, то будет образовываться максимальное количество ванадата натрия, то есть величины массового отношения, находящиеся в указанном диапазоне, наиболее благоприятны для извлечения ванадия из ванадиевого шлака.
Согласно изобретению, охладитель добавляют в течение 3 минут после начала Фазы-I продувки и окисления, а кальцинированную соду добавляют в течение 2 минут после добавления охладителя.
Согласно изобретению, количество добавляемого охладителя составляет от 15 до 35 кг/т Fe, а количество добавляемой кальцинированной соды составляет от 6 до 8 кг/т Fe.
Согласно изобретению, охладитель применяют для поддержания в печи температуры в подходящем диапазоне и, соответственно, окисления ванадия в расплавленном железе. Предпочтительно охладитель, применяемый согласно изобретению, может представлять собой одно или более из следующих веществ: отложения оксида железа, оксид железа красный, высокосортную железную руду и другие материалы с высоким содержанием оксида железа.
Согласно изобретению, во время Фазы-I продувки и окисления продувку выполняют как сверху, так и снизу, причем кислород вдувают через кислородную фурму сверху, а азот вдувают снизу.
Согласно изобретению, при выполнении Фазы-I продувки и окисления во время продувки кислорода кислородную фурму располагают в режиме "высоконизко-высоко", т.е. на ранней стадии продувки, в течение времени, составляющего от 0,5 до 1,5 минут, фурму располагают на большей высоте, на промежуточной стадии фурму располагают на меньшей высоте, и в течение времени, составляющего от 1,0 до 1,5 минут до окончания продувки, фурму располагают на большей высоте; расход кислорода поддерживают в диапазоне от 2,0 до 3,0 м3/(мин⋅т Fe), давление кислорода поддерживают в диапазоне от 0,7 до 0,9 МПа и продолжительность продувки составляет от 5 до 6,5 минут. Режим "высоко-низковысоко" представляет собой один из существующих режимов, в котором большая высота обычно составляет от 1,8 до 2,0 м, а меньшая высота обычно составляет от 1,6 до 1,8 м.
Согласно изобретению, во время Фазы-II продувки и окисления продувку выполняют как сверху, так и снизу, причем газ для продувки снизу заменяют на кислород, и расход кислорода, вдуваемого снизу, поддерживают в диапазоне от 0,05 до 0,25 м3/(мин⋅т Fe); кислородную фурму располагают на меньшей высоте для вдувания кислорода в натрийсодержащий ванадиевый шлак, и расход кислорода поддерживают в диапазоне от 1 до 2 м3/(мин⋅т Fe), давление поддерживают в диапазоне от 0,3 до 0,5МПа, и продолжительность продувки составляет от 2 до 3 минут.
Согласно изобретению, после завершения Фазы-II продувки и окисления ванадиевый шлак охлаждают, дробят, подвергают магнитному разделению, размалыванию на шаровой мельнице и водному выщелачиванию, в результате чего получают ванадийсодержащий продукт выщелачивания.
В частности, после окончания продувки кислородом ванадиевый шлак выливают в резервуар для ванадиевого шлака, и резервуар закрывают для охлаждения, продолжительность которого составляет от 36 до 72 часов. По завершении охлаждения ванадиевый шлак дробят, подвергают магнитному разделению и размалыванию на шаровой мельнице, получая мелкодисперсный порошок крупностью 120 меш. Затем мелкодисперсный порошок смешивают с водой в массовом отношении 1:3. Во время проведения выщелачивания смесь перемешивают механической мешалкой (скорость вращения лопастной мешалки составляет от 300 до 400 об./мин.) и нагревают, поддерживая температуру 85±2°С. Спустя 1,5 часа, производят вакуумное фильтрование. Полученный фильтрат представляет собой ванадийсодержащий продукт выщелачивания.
Согласно изобретению, начальная температура расплавленного железа составляет от 1190 до 1360°С, и температура во время проведения продувки не превышает 1400°С.
Ниже изобретение дополнительно описано с помощью приведенных примеров осуществления.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
После введения расплавленного железа в конвертер начинают продувку кислородом, располагая кислородную фурму во время продувки кислородом в соответствии с режимом "высоко-низко-высоко", т.е. на ранней стадии продувки фурму в течение 1,5 минут располагают на большей высоте, на промежуточной стадии фурму располагают на меньшей высоте, и в течение 1 минуты до окончания продувки фурму располагают на большей высоте; интенсивность продувки кислородом поддерживают на уровне 3,0 м3/(мин⋅т Fe); охладитель (27 кг/т Fe) заканчивают добавлять за 3 минуты до начала продувки; во время продувки кислородом интенсивность продувки азотом снизу поддерживают на уровне 0,05 м3/(мин⋅т Fe); кальцинированную соду (6 кг/т Fe) добавляют на 4-ой минуте продувки; и продолжительность продувки кислородом составляет 6 минут;
после продувки расплавленного железа и слива полустали конвертер возвращают в положение для продувки, газ для продувки снизу заменяют на кислород, устанавливая расход кислорода 0,15 м3/(мин⋅т Fe) и применяя кислородную фурму для продувки кислородом сверху; интенсивность продувки кислородом устанавливают на уровне 2,0 м3/(мин⋅т Fe), давление кислорода устанавливают равным 0,3 МПа, и продолжительность продувки составляет 3 минуты;
по завершении продувки ванадиевого шлака кислородом ванадиевый шлак выливают в резервуар для ванадиевого шлака и резервуар закрывают для охлаждения, и продолжительность охлаждения составляет 55 часов; по завершении охлаждения, ванадиевый шлак измельчают, подвергают магнитному разделению и размалывают на шаровой мельнице, получая мелкодисперсный порошок крупностью 120 меш; мелкодисперсный порошок смешивают с водой в массовом отношении 1:3; во время проведения выщелачивания производят механическое перемешивание (скорость вращения лопастной мешалки составляет от 300 об./мин.) и нагревание, поддерживая температуру смеси 85±2°С; спустя 1,5 часа, производят вакуумное фильтрование; полученный фильтрат представляет собой ванадийсодержащий продукт выщелачивания. Общая эффективность окисления и эффективность извлечения ванадия из расплавленного железа в целом по завершении способа достигает 85,21%.
Пример 2
После введения расплавленного железа в конвертер начинают продувку кислородом, располагая кислородную фурму во время продувки кислородом в соответствии с режимом "высоко-низко-высоко", т.е. на ранней стадии продувки фурму в течение 1,0 минут располагают на большей высоте, на промежуточной стадии фурму располагают на меньшей высоте, и в течение 1,5 минут до окончания продувки фурму располагают на большей высоте; интенсивность продувки кислородом поддерживают на уровне 2,5 м3/(мин⋅т Fe); охладитель (32 кг/т Fe) заканчивают добавлять за 3 минуты до начала продувки; во время продувки кислородом интенсивность продувки азотом снизу поддерживают на уровне 0,15 м3/(мин⋅т Fe); кальцинированную соду (8 кг/т Fe) добавляют на 4-ой минуте продувки; и продолжительность продувки кислородом составляет 5,5 минут;
по завершении продувки расплавленного железа и слива полустали конвертер возвращают в положение для продувки, газ для продувки снизу заменяют на кислород, устанавливая расход кислорода 0,10 м3/(мин⋅т Fe) и применяя кислородную фурму для продувки кислородом сверху; интенсивность продувки кислородом устанавливают на уровне 1,5 м3/(мин⋅т Fe), давление кислорода устанавливают равным 0,5 МПа, и продолжительность продувки составляет 2 минуты;
по завершении продувки ванадиевого шлака кислородом ванадиевый шлак выливают в резервуар для ванадиевого шлака и резервуар закрывают для охлаждения, и продолжительность охлаждения составляет 70 часов; по завершении охлаждения, ванадиевый шлак измельчают, подвергают магнитному разделению и размалывают на шаровой мельнице, получая мелкодисперсный порошок крупностью 120 меш; мелкодисперсный порошок смешивают с водой в массовом отношении 1:3; во время проведения выщелачивания производят механическое перемешивание (скорость вращения лопастной мешалки составляет от 300 об./мин.) и нагревание, поддерживая температуру смеси 85±2°С; спустя 1,5 часа, производят вакуумное фильтрование; полученный фильтрат представляет собой ванадийсодержащий продукт выщелачивания. Общая эффективность окисления и эффективность извлечения ванадия из расплавленного железа в целом по завершении способа достигает 85,36%.
1. Способ извлечения ванадия, включающий прямое выщелачивание натрийсодержащего ванадиевого шлака, отличающийся тем, что он включает следующие этапы: расплавленный чугун помещают в конвертер для проведения фазы-I продувки и окисления, во время продувки добавляют охладитель и кальцинированную соду для окисления и отделения ванадия с получением натрийсодержащего ванадиевого шлака, затем по завершении фазы-I продувки полусталь сливают таким образом, чтобы упомянутый шлак оставался в конвертере для проведения фазы-II продувки и окисления, в результате чего получают водорастворимый ванадат натрия, по завершении продувки и окисления его сливают и выполняют водное выщелачивание с получением ванадийсодержащего продукта выщелачивания.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по завершении фазы-II продувки и окисления массовое отношение Na2O/V2O5 в натрийсодержащем ванадиевом шлаке поддерживают в диапазоне от 0,60 до 0,85.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что охладитель представляет собой оксид железа, предпочтительно по меньшей мере одно из следующих веществ: железной окалины, оксида железа красного и высокосортной железной руды.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что количество добавляемого охладителя составляет от 15 до 35 кг/т Fe, и количество добавляемой кальцинированной соды составляет от 6 до 8 кг/т Fe.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что охладитель добавляют в течение 3 мин после начала фазы-I продувки и окисления, а кальцинированную соду добавляют в течение 1 мин после добавления охладителя.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что во время фазы-I продувки и окисления продувку выполняют как сверху, так и снизу, причем кислород вдувают через кислородную фурму сверху, а азот вдувают снизу.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что во время продувки кислорода кислородную фурму располагают в режиме "высоко-низко-высоко", причем на ранней стадии продувки фурму располагают в верхнем положении в течение времени от 0,5 до 1,5 мин, на промежуточной стадии фурму располагают в нижнем положении, и в течение от 1,0 до 1,5 мин до окончания продувки фурму располагают в верхнем положении; расход кислорода поддерживают в диапазоне от 2,0 до 3,0 м3/(мин⋅т Fe), давление кислорода поддерживают в диапазоне от 0,7 до 0,9 МПа, продолжительность продувки составляет от 5 до 6,5 мин, а расход азота, вдуваемого снизу, поддерживают в диапазоне от 1,0 до 0,5 м3/(мин⋅т Fe).
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что во время фазы-II продувки и окисления продувку выполняют как сверху, так и снизу, и газ для продувки снизу заменяют на кислород.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что расход кислорода, вдуваемого снизу, поддерживают в диапазоне от 0,05 до 0,25 м3/(мин⋅т Fe), а сверху кислород вдувают через кислородную фурму в натрийсодержащий ванадиевый шлак при расходе кислорода, поддерживаемом в диапазоне от 1 до 2 м3/(мин⋅т Fe), давлении, поддерживаемом в диапазоне от 0,3 до 0,5 МПа, при этом продолжительность продувки составляет от 2 до 3 мин.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что после завершения фазы-II продувки и окисления натрийсодержащий ванадиевый шлак охлаждают, дробят, подвергают магнитному разделению, размалыванию на шаровой мельнице и водному выщелачиванию, в результате чего получают ванадийсодержащий продукт выщелачивания.
