钒钛磁铁矿共(伴)生SM元素的提取(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池).
钒精矿提取五氧化二钒的工艺流程
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三氧化二钒(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)
三氧化二钒（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅教授等1 三氧化二钒的制备方法简介三氧化二钒是一种比五氧化二钒更高效的合金添加剂，其制取一般是利用钒的中间产品，例如五氧化二钒(V 2O5)、偏钒酸氨(NH4VO3)和多聚钒酸铵等作为原料来制取。
三氧化二钒的制取方法大致可归纳为两类。
一类是不外加还原剂的钒酸铵(如偏钒酸铵和多钒酸铵等)热分解裂解法；另一种是外加还原剂的直接还原法。
钒酸铵热分解裂解法是利用钒酸铵在加热时释放出的氨进一步裂解产生的初生氢对V + 5还原,得到产品VO3。
而直接还原法则是利用外加还原剂，如C、CO、CH4、H 2、NH3以2及金属钒等对V+5进行还原，最终得到产品V2O3。
目前国内外三氧化二钒生产企业主要是采用外加还原性气体(一般是天然气或工业煤气)还原多钒酸铵（简写为APV）制取三氧化二钒，具有成本低，效率高，产品质量好等优点。
目前世界上只有德国、奥地利、南非和中国攀钢具有工业上大量生产三氧化二钒的能力。
2 三氧化二钒生产基本原理单独考虑用纯一氧化碳或氢气还原五氧化二钒，在标准状态下的吉布斯自由能变化列于表5.3.1中。
ϑ以多钒酸铵(六钒酸铵、十钒酸铵、十二钒酸铵等)为原料，用气体(氢或一氧化碳)进行还原有如下的反应发生：（1）一氧化碳还原反应(NH4)2V6O16+6CO＝3V2O3+6CO2+2NH3+H2O(NH4)6V10O28+10CO＝5V2O3+10CO2+6NH3+3H2O(NH4)2V12O31+12CO＝6V2O3+12CO2+2NH3+H2O（2）氢还原反应(NH4)2V6O16+6H2＝3 V2O3+7 H2O+2 NH3(NH4)6V10O28+10H2＝5 V2O3+13 H2O+6 NH3(NH4)2V12O31+12H2＝6 V2O3+13 H2O+2 NH3需要指出，当APV分解出氨后，氨会分解出氢气：2NH3→3H2+N2ϑG＝33472-76.15T∆15ϑG＝0时，T＝440K (166℃)∆15标准状态下，当温度达到166℃时，分解出的氢气仍可以起到还原剂的作用。
雾化提钒与石煤提钒的工艺简介(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)
雾化提钒与石煤提钒的工艺简介（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅教授等1雾化提钒的工艺简介雾化提钒是攀钢1978～1995年采用的从铁水吹炼钒渣的方法。
其工艺流程见图5.1.6。
炼铁厂输送来的铁水罐经过倾翻机将铁水倒入中间罐，铁水进行撇渣和整流，然后进入雾化器。
铁水被压缩空气分散成细小铁珠，雾化后的铁水进入雾化炉反应，随后铁水经出钢槽流入半钢罐，钒渣漂浮于半钢表面形成渣层，最后将半钢与钒渣分离。
图5.1.6 攀钢雾化提钒工艺流程雾化提钒工艺目前已被取消，其主要原因有几个方面：（1）雾化提钒工艺条件不太稳定。
铁水流量难以控制(水口熔损)，渣铁分离困难(温低、渣铁混出、溜槽维护不好、散流持续时间长、半钢翻不净，残留半钢与钒渣一起翻入渣罐)，钒渣流失较多，钒总收得率偏低，钒渣含铁较高，铁损及温降大。
（2）雾化提钒不能与炼铁和连铸、模铸工序相适应。
（3）为满足连铸生产要求，铁水必须脱硫。
实践证明，铁水经脱硫后难以通过雾化提钒，从而满足不了连铸浇钢温度的要求。
2 石煤提钒简介我国石煤中钒的总储量为钒钛磁铁矿中钒总量的6-7倍，超过世界上各国钒储量的总和。
因此，以石煤为原料生产钒制品在我国具有良好的发展前景。
石煤是一种由菌藻类低等生物在还原环境下形成的黑色劣质可燃有机页岩，多属于变质程度高的腐泥无烟煤或藻煤，具有高灰分、高硫、低发热量和结构致密、比重大，着火点高等特点。
石煤中除含Si、C和H元素外，还含有V、Al、Ni、Cu、Cr等多种伴生元素。
石煤矿的含钒品位各地相差悬殊，一般品位在0.13%～1.00%，以V2O5计含量低于0.50%的占60%。
我国各地石煤中钒品位差异较大，在目前技术条件下，只有品位达0.8％以上才有开采价值。
根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别，提钒工艺分为：加盐焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。
通常将石煤直接进行磨矿作为提取V2O5的原料，因此，含钒石煤细矿也可称为另一种钒渣。
钒钛磁铁矿共(伴)生SM元素的提取(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)资料
钒钛磁铁矿共（伴）生SM元素的提取原创邹建新李亮教授等1 钒钛磁铁矿中共（伴）生SM元素的状况典型钒钛磁铁矿中共生有铁、钒、钛三种主要有益元素，同时还伴生有钴、镍、铬、锰、铜、硫、镓、钪、稀土及铂族元素，主要富集在钛磁铁矿、钛铁矿和硫化物矿物之中。
矿石经过机械破碎、球磨可以达到以上三种有益矿物和脉石矿物的单体解离，再通过磁选、重选、浮选、电选等选矿工艺就可以将有用矿物分离出来，生产出钒铁精矿、钛精矿和硫钴精矿等三个矿产品。
钒铁精矿：以含铁钒为主，还含有铬、钛、镓、锰、铜、钴、镍等有益元素，是综合回收以上元素的原料，炼钢时采用转炉法提取钒渣，其它有益元素冶炼中部分进入铁水，成为半钢，为改善提高生铁和钢材的性能起了积极作用。
钛精矿：以含钛为主，兼含有铁锰、钪等有益元素。
钛精矿是生产钛白粉、高钛渣的原料，同时可以综合回收铁，制取铁红、铁粉。
钪是一种高度分散元素，在选冶过程中主要向钛精矿中富集。
分析表明，原矿中含钪25.4～28.3克/吨，钛铁矿中为101克/吨，钛磁铁矿中25克/吨，而高炉冶炼高钛渣的烟尘中富集到132克/吨。
硫钴精矿：以含铁、钴、镍、硫、铜等元素为主，其它元素都有分布，硫化物矿物也是硒、碲、铂族元素的载体矿物，是综合回收钴、镍、铜、硫、铁、硒、碲、铂族元素等的重要原料。
钒钛磁铁矿是世界少有的多金属共生矿，有20多种有价元素达到提取标准。
伴生在钒钛磁铁矿中除了钒和钛，还有钴、镍、镓、钪、铂族和金等。
采用高炉流程冶炼钒钛磁铁矿实现铁、钒和钛的回收，其它有益元素如：镓、钪和锌等未实现回收，造成了资源的浪费。
稀有元素多伴生在钒钛磁铁矿物中，微且分散，一般从提取有色、黑色主体金属的副产物中回收。
它们主要赋存于各种废液和废渣中。
2 钒钛磁铁矿中主要伴生SM元素用途随着人们对SM的认识和研究的逐步深化，特别是近十年来SM的应用在各个领域崭露头角。
单独使用SM的情况较少，往往掺杂于其它有色金属制备出一系列化合物或合金，如半导体材料，电子光学材料，新型节能材料，特殊合金及有机金属化合物等，是支撑当代电子计算机，通讯，宇航，能源，医药卫生及军工等高新技术的重要基础材料之一。
钒铁冶炼(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)资料
钒铁冶炼（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅李俊翰教授等1 钒铁冶炼方法及特点(1)以还原剂来区分：通常分为硅热法、铝热法、碳热法三种。
(2)以还原设备区分：在电炉中冶炼的有电炉法（包括碳热法、电硅热法和电铝热法）。
不用电炉加热，只依靠自身反应放热的方法称为铝热法（即炉外法）。
(3)以含钒原料不同区分：用五氧化二钒、三氧化二钒、钒渣原料冶炼钒铁的方法。
(4)根据热源不同可分为：碳热法、电热法、电硅热法、金属热法。
不同方法，特点不同，一种是耗电能大，工序复杂，但产品质量稳定，还原剂价格低。
另一种是耗铝量大，回收率低，合金品位高，不用电能。
2 钒铁产品的牌号及成分钒铁牌号根据含钒量分为低钒铁：FeV35～50，一般用硅热法生产；中钒铁：FeV55～65；高钒铁：Fe70~80，一般用铝热法生产。
国内钒铁牌号及成分如表5.5.1，国际钒铁牌号及成分如表5.5.2。
80 FeV产品外观如图5.5.1。
（1）我国钒铁标准（GB 4139-2012）表5.5.1 我国钒铁牌号及成分标准表5.5.2 国际钒铁牌号及成分标准图5.5.1 80 FeV产品外观图5.5.2 冶炼钒铁的电弧炉3 金属热法冶炼钒铁的原理金属热法冶炼铁合金一般是用比较活泼的金属去还原比较不活泼的金属氧化物，并获得该金属与铁熔于一起，从而生成铁合金。
主要反应原理为：Me x O y+Al─→Al2O3+Me ϑH(Al)=Q kJ/mol∆298Me x O y+Si─→SiO2+Me ϑH(Si)=Q kJ/mol∆298Me x O y+Mg─→MgO+Me ϑH(Mg)=Q kJ/mol∆298Me x O y+Ca─→CaO+Me ϑH(Ca)=Q kJ/mol∆298上述Q值等于-301.39kJ时，该反应式能自发进行，反应放热能达到使炉料熔化、反应、渣铁分离的程度。
当然，要使Me的收率达到高的指标，这个值不一定是最佳的。
钒如何提炼的原理
钒如何提炼的原理钒的提炼是指将钒化合物从矿石中分离出来，使其成为纯净的钒金属。
钒的提炼过程主要包括矿石选矿、钒化合物的还原与提纯等步骤。
下面我将详细介绍钒的提炼原理。
首先，矿石选矿是钒提炼的第一步。
矿石选矿是通过重力分离和浮选等方法将含有钒的矿石从其他无价值的岩石中分离出来。
常见的含钒矿石主要有钒钛磁铁矿、伊利石矿以及含钒钒酸钙矿等。
通过矿石选矿，可以提高钒的含量和浓度，为后续的提炼工艺提供了较好的原料。
钒的提炼主要是通过还原钒化合物来获得纯净的钒金属。
常见的还原剂有焦炭、石灰石以及钠等。
其中，焦炭是最常用的还原剂。
原理是利用焦炭在高温下与钒矿石中的氧化钒反应，生成CO和CO2气体，使钒氧化物从固态转变为气体形式，从而实现钒的分离。
接下来，是对钒气体的处理与提纯。
一种常用的方法是采用冷却浓缩法。
这是通过将钒气体冷却至足够低的温度，使其凝结成液体。
此时，液态的钒气体可以与液体中的杂质分离，达到提纯的效果。
进一步的提纯可以通过电解法或浸出法来实现，以去除残留的杂质，使钒金属达到较高的纯度要求。
另外，值得注意的是，钒的提炼还会受到矿石性质的影响。
比如，钒钛磁铁矿中的钒主要以三氧化二钒（V2O3）的形式存在，而伊利石矿则主要以五氧化二钒（V2O5）的形式存在。
因此，不同的矿石需要采用不同的提炼方法和工艺，以获得最佳的提炼效果。
总结起来，钒的提炼原理是通过矿石选矿、还原和提纯等步骤，将钒化合物从矿石中分离出来，获得纯净的钒金属。
矿石选矿能够提高钒的含量和浓度，还原过程通过还原剂将钒氧化物转变为气体形式分离钒元素，提纯过程通过冷却浓缩、电解或浸出等方法去除杂质，使钒金属达到较高的纯度要求。
不同的矿石需要采用不同的提炼方法和工艺，以获得最佳的提炼效果。
这些步骤和方法的应用和改进，使得钒的提炼过程更加高效和经济。
钒渣提取新技术(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)
钒渣提取新技术（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅教授等随着攀钢提钒炼钢厂为代表的钒渣提取技术不断得以提升，及时根据铁水条件变化调整供氧强度、吹炼时间、冷却强度等工艺参数，提高铁水中的钒氧化率，尽可能降低残钒含量。
另外，通过优化复吹提钒、出渣炉次添加无烟煤等技术措施，克服铁水成分波动对钒渣生产的影响；开展煤氧枪烧结补炉、提钒炉口防粘、4210镗孔机打炉口等技术研究，改善提钒转炉维护质量。
转炉提钒生产的主要国家是俄罗斯和我国，已经使用静态模型对提钒过程进行控制的国家是俄罗斯，俄罗斯对提钒控制模型开展了深入的研究，现在取得了不错的效果。
不过正在使用的模型一般是根据复杂的物理化学规律开发的机理模型，这对工艺要求非常高，需要有非常稳定的工艺条件和生产流程，因此不适用于铁水成分、生产设备等变化波动大的情况。
也就是说，这种模型系统不能很好地适应复杂生产过程和现代化柔性生产的需要，模型移植困难，模型价格昂贵。
在我国对转炉提钒的研究与发展比较缓慢，主要为人工操作模式，操作和控制基本上依赖于现场操作人员的经验和感觉进行操作，自动化水平低，存在着钒渣质量和半钢质量不稳定的问题。
因此利用人工智能技术研制具有高性价比的转炉提钒模型，建立具有自适应、自学习能力的控制模型是未来提钒控制的发展趋势。
目前，对提钒这样的复杂冶金工业过程建模的研究，也是国内外的研究热点之一。
近年钒渣提取领域的代表性新技术如下：①中国恩菲工程技术有限公司发明了一种从原料钒渣制备精细钒渣的方法。
包括：将原料钒渣进行破碎，然后进行磁选铁得到铁渣和选铁后的钒渣，将钒渣进行一次球磨，然后进行一次选粉得到一次粗粉和作为精细钒渣的一次细粉，然后进行筛分得到筛上粉和筛下粉，将筛下粉进行二次球磨和二次选粉得到二次粗粉和作为精细钒渣的二次细粉。
利用该方法能够降低精细钒渣中铁含量。
②攀钢集团公开了一种高品位钒渣富氧钙化焙烧的方法，包括如下步骤：将高品位钒渣与钙化剂混合形成混合料，将混合料在氧气体积含量为12-21％的气氛下进行焙烧。
钒钛磁铁矿提钒工艺发展历程及趋势
钒钛磁铁矿提钒工艺发展历程及趋势摘要：介绍了钒钛磁铁矿提钒工艺的发展历程及工艺现状，阐述了各种提钒工艺的优点、缺点、主要工艺参数和技术指标，针对现有典型提钒工艺的不足，指出了下一步提钒工艺的研究方向。
关键词：钒钛磁铁矿，提钒工艺，发展历程0 前言钒是一种重要的合金元素，被称为“现代工业的味精”，广泛应用于钢铁、化工、航空航天等领域。
目前工业生产钒产品的主要原料有钒钛磁铁矿、石油灰渣、废钒触媒、铝土矿和石煤等，其中，75%～85%的钒产品来源于钒钛磁铁矿[1]。
可见，钒钛磁铁矿在提钒领域具有极其重要的地位。
钒钛磁铁矿中的钒是在20世纪初研究发现了钒在钢中能显著改善钢材的力学性能之后才得到工业化开发的[2]。
在近80年的研究开发过程中，形成的钒钛磁铁矿提钒工艺主要有三种：第一种是钒钛磁铁精矿钠化焙烧——水浸提钒工艺，又称先提钒工艺，是第一代以钒钛磁铁矿为原料主要回收钒的工艺，铁作为副产品 [3]；第二种是钒钛磁铁精矿冶炼——铁水提钒——钒渣生产氧化钒工艺，是第二代以钒钛磁铁矿为原料将钒作为副产品回收的工艺，也是目前从钒钛磁铁矿回收钒最主要、经济上最合理的工艺；第三种是钒钛磁铁精矿非高炉冶炼——电炉熔分（或电炉深还原）——熔分渣提钒（或铁水提钒）工艺，该工艺目前还处于试验研究阶段。
由于前两种钒钛磁铁矿提钒工艺各有优点和缺点，不是单纯的工艺改进和完善，因此，第二种工艺并没有完全替代第一种工艺，而是以第二种提钒工艺为主，两种提钒工艺共存的方式存在。
1 钒钛磁铁精矿钠化焙烧——水浸提钒工艺（第一代工艺）1.1工艺现状及特点采用钒钛磁铁精矿钠化焙烧——水浸提钒工艺的钒制品生产厂主要分布在南非和澳大利亚，全球仍有五六家公司采用该工艺生产氧化钒，其产量约占全球氧化钒总产量的25%～30%[4]。
钒钛磁铁精矿钠化焙烧——水浸提钒工艺因物料处理量大，仅适用于钒钛磁铁精矿含钒量高（V 2O 5含量>1.0%），矿石、钠盐添加剂、燃料价格低的情况。
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钒钛磁铁矿共（伴）生SM元素的提取原创邹建新李亮教授等1 钒钛磁铁矿中共（伴）生SM元素的状况典型钒钛磁铁矿中共生有铁、钒、钛三种主要有益元素，同时还伴生有钴、镍、铬、锰、铜、硫、镓、钪、稀土及铂族元素，主要富集在钛磁铁矿、钛铁矿和硫化物矿物之中。
矿石经过机械破碎、球磨可以达到以上三种有益矿物和脉石矿物的单体解离，再通过磁选、重选、浮选、电选等选矿工艺就可以将有用矿物分离出来，生产出钒铁精矿、钛精矿和硫钴精矿等三个矿产品。
钒铁精矿：以含铁钒为主，还含有铬、钛、镓、锰、铜、钴、镍等有益元素，是综合回收以上元素的原料，炼钢时采用转炉法提取钒渣，其它有益元素冶炼中部分进入铁水，成为半钢，为改善提高生铁和钢材的性能起了积极作用。
钛精矿：以含钛为主，兼含有铁锰、钪等有益元素。
钛精矿是生产钛白粉、高钛渣的原料，同时可以综合回收铁，制取铁红、铁粉。
钪是一种高度分散元素，在选冶过程中主要向钛精矿中富集。
分析表明，原矿中含钪25.4～28.3克/吨，钛铁矿中为101克/吨，钛磁铁矿中25克/吨，而高炉冶炼高钛渣的烟尘中富集到132克/吨。
硫钴精矿：以含铁、钴、镍、硫、铜等元素为主，其它元素都有分布，硫化物矿物也是硒、碲、铂族元素的载体矿物，是综合回收钴、镍、铜、硫、铁、硒、碲、铂族元素等的重要原料。
钒钛磁铁矿是世界少有的多金属共生矿，有20多种有价元素达到提取标准。
伴生在钒钛磁铁矿中除了钒和钛，还有钴、镍、镓、钪、铂族和金等。
采用高炉流程冶炼钒钛磁铁矿实现铁、钒和钛的回收，其它有益元素如：镓、钪和锌等未实现回收，造成了资源的浪费。
稀有元素多伴生在钒钛磁铁矿物中，微且分散，一般从提取有色、黑色主体金属的副产物中回收。
它们主要赋存于各种废液和废渣中。
2 钒钛磁铁矿中主要伴生SM元素用途随着人们对SM的认识和研究的逐步深化，特别是近十年来SM的应用在各个领域崭露头角。
单独使用SM的情况较少，往往掺杂于其它有色金属制备出一系列化合物或合金，如半导体材料，电子光学材料，新型节能材料，特殊合金及有机金属化合物等，是支撑当代电子计算机，通讯，宇航，能源，医药卫生及军工等高新技术的重要基础材料之一。
其应用广泛，性能独特，有些SM材料是无可替代的。
镓（Ga）主要用于手机电子器械，新型固体发光源（以氧化镓为代表的半导体照明光源节电80％），镓基太阳能电池，设计寿命可长达15年。
钪（Sc）是一种比黄金还昂贵的金属。
主要用于大型光源和太阳能电池，钪是一种重要的掺杂元素（或称为变性材料），许多材料因为掺杂而获得异外的性能，如在铝中掺杂千分之几的钪，则可使铝的强度，焊接性和抗腐能力有极其明显的提高。
镉（Cd）主要用于高端轴承，体积小客量大的镉电池。
镓（80％）-铟（15％）-镉（5％）合金可作原子反应堆中的控制棒。
铟（In）广泛用于电子及能源工业。
铟锡氧化物ITO是当今铟的最主要用途，用量占世界产量的70％以上，将ITO作为靶材蒸镀到玻璃上形成ITO薄膜，广泛用于液晶硅示（LCD），电子发光显示（ELD）、电子彩色显示（ECD）等平面显示器件上。
In-Ag-Cd （铟-银-镉），ln-Bi-Cd(铟-铋-镉)合金可用作原子反应堆中吸收中子的控制棒。
锗(Ge)是著名的半导体材料，目前其主要用途已转至红外，光纤、超导与化工催化剂等方面。
掺锗石英光纤具有传输容量大，光损小，色散低，传输距离长，保密性好，不受高压电磁场腐蚀等恶劣环境干扰，可大大节约中继站数目，是唯一应用于工程化的光纤，也是锗的主要用途之一，3 SM元素在生产流程中走向经研究调查，查明了镓、钪及其它元素在生产流程中走向（见表6.1），清楚表明它们在各工序中的分配关系，这对如何利用SM有重要参考作用。
表6.1 部分SM元素走向和0.0001％。
钪易进入钛精矿，在用钛精矿制取高品位钛渣时，渣中的S c203在高温氯化时变成S c Cl3并富集到氯化烟灰中，其S c Cl3含量高达0.03％～0.12％，易于提取，是提钪重要原料之一。
另外镓在提钒废渣中的品位可达0.012％～0.014%。
硫酸分解钛精矿制取钛白时，钛精矿中80％～87％的钪转入二氧化钛的水解母液中，氧化钪含量高达O.05g／l，这通常是我国提钪的最主要途径。
4 镓的提取4.1提镓原料当前生产镓的原料主要为生产Al2O3的循环母液与Pb-Zn生产过程的废渣和烟尘。
煤中通常含镓约0.0001%～0.0045%。
煤在焦化过程中，部分镓进入焦炭，部分转入焦油。
当焦炭用于发生炉煤气或燃烧煤发电时，煤中镓的大部分挥发入烟气（经收尘得到含镓0.38%～1.56%的烟尘）,小部分残留在煤灰中；煤中镓含量超高入尘率也就越高，一般可达60%。
钒钛矿选矿时，约50%的镓转入铁精矿。
在高炉炼铁过程中，绝大部分镓进入铁水，仅少量进入高炉渣及高炉尘中。
铁水中的镓仅有20%转入氧化渣，其余进入钢锭。
4.2 P-M锌法提镓1969年意大利玛格海拉港电锌厂为世界第一个实现了从锌浸出渣中同时提取镓、铟与锗，工艺流程如图6.1所示。
此法可取之处在于同时在回收镓、铟与锗，但也存在水与水冶及酸与碱交替、流程冗长、回收率不高的缺点。
图6.1 P-M锌法工艺流程4.3 综合法提镓我国于1975年首次研究成功综合法从锌浸出渣同时在一厂实现回收镓、铟与锗。
利用工厂回转窑挥发与多膛炉除氟、氯工序，所得的ZnO尘经H2SO4浸出后用锌粉置换得富集镓、铟、锗的置换渣。
研究查明转换渣中镓的物相主要呈氧化物Ga2O3。
其提取镓、铟、锗的工艺如图6.2所示。
图6.2 综合法工艺流程4.4 合金-萃镓法英国是世界上较早从煤中采用合金法回收镓与锗的国家，英国人采用还原熔炼工艺使煤中镓富于铜镓合金中，然后氯化蒸馏回收锗后，从净化的溶液中用醚萃取镓，接着按通常的办法回收镓，合金-萃镓法流程如图6.3所示。
图6.3合金—萃镓法工艺流程钒钛磁铁矿中76%的镓以类质同象存在钒钛磁铁矿中，约21%的镓存在钛辉石等硅酸盐矿物中，只有不足4%的镓分散于钛铁矿中，钢铁厂为回收铁水中的钒，曾采用在吹炼前插入氧化脱钒工艺，获得渣率3%的富镓的氧化渣，该渣成分为：Ga0.012%～0.030%，TFe41%～49%，V2O52.4%，Cr0.57%，SiO212%～14%及Ti4%～5%等，是生产钒和镓的理想原料。
经研究表明，该氧化渣组成为：钒铁晶石［Fe2+(V3+Fe3)O4］49%、铁橄榄石（FeSiO4）31%、金属铁11%和磁铁矿（Fe3O4）9%等，约70%的镓以Ga203形态存在于该渣中的微量的钒铁晶石中。
从上述脱钒氧化渣中回收镓，可以用以下几种方法：（1）还原熔炼—电解铁—酸浸含镓阳极泥—TBP萃镓—电解镓得镓；（2）钠化焙烧—水浸出—还原焙烧—稀盐酸除铁—浓盐酸浸出镓—用TBP萃取盐酸介质中的镓，反萃后镓水相经加碱造液然后通过电解制取金属镓。
（3）将上述水浸出的碱性溶液调到PH=6，用腐殖酸与液中镓共沉淀—碱化造液—电解得镓；（4）高温（约1300℃）氯化焙烧，将镓挥发富集到烟尘然后提镓；（5）选冶联合法有可能成为回收铁矿中镓的较好的方法，从理论上分析并根据钢铁厂的铁水提钒产出的钒渣富集镓的事实推断：使熔炼获得的熔融的Fe-Ga合金中镓转入再造渣的渣中，而与大量铁分离，其后较易从再造渣的渣中回收镓。
目前还没有较好的解决从钢水中回收镓的技术工艺。
5 钪的提取选矿产品中最富含钪的是电选尾矿，含Sc2O3达77ppm，其次为铁精矿和重选尾矿，含Sc2O3分别为63ppm和51.4ppm。
从这几种原料中提取钪的常规方法概述如下。
（1）从选钛尾矿中提取钪攀枝花已建成设计规模1350万t/a以上的选矿厂，年产铁精矿600万吨，年产的尾矿达750万吨，亟待综合利用。
张宗华在“八五”攻关“攀枝花钒钛磁铁矿综合提钪试验研究”时检测当时铁选厂原矿含钪27.00 g/t。
按设计规模计算，每年从处理矿石中回收钪364.25t，其价值为244.25亿元。
他们以含钪 63g/t选钛尾矿为原料，采用预处理磁选或电选的工艺，可分选出尾矿中的钛辉石、长石，含钪分别为114g/t、121g/t；采用加助溶剂盐酸浸出钪，浸出率可达93.64%；采用碱熔合水解盐酸浸出钪，浸出率可达97.90%；用TBP萃取钪，萃取率可达98.90%；用水反萃，反萃取率为98.00%；再用草酸精制可得到品位为99.95%的Sc2O3产品。
（2）从氯化渣中提钪在钛铁矿进行电弧炉熔炼高钛渣时，由于Sc2O3与铌、铀、钒等氧化物一样生成热高、故很稳定，不会被还原而留在高钛渣中。
将此高钛渣进行高温氯化生产TiCl4时，钪在氯化烟尘中被富集。
钪在氯化烟尘中含量可达0.03～0.12%，主要形式是ScCl3。
可采用湿法冶金提取Sc2O3，提取流程包括水浸、TBP煤油溶液萃取、草酸沉淀净化及灼烧等单元操作，可得到纯度99.5%的Sc2O3产品；从氯化烟尘到产品，钪回收率为60%。
采用低浓度的烷基膦（磷）酸（P507，P204）在小相比下，直接从存在大量Fe3+的浸出液中萃取钪。
采用乙醇为助反萃剂，可在室温下反萃钪；并使用0.4%HF洗锆使钪锆分离系数达βSc/Zr=1893。
采用P5709-N235-煤油萃取钪，5MHCl 60℃反萃，可使Sc3+与Fe3+、Fe2+、Ti3+、Al3+、Mn2+、Ca2+等完全分离，较好解决了Sc3+/Fe3+分离及分相慢等问题。
（3）从钛白废酸中提取钪硫酸法从钛铁矿生产钛白粉时，水解酸性废液中含钪量约占钛铁矿中总含量的80％。
我国生产的氧化钪，绝大部分来自钛白粉厂。
上海东升钛白粉厂和上海跃龙化工厂以及广州钛白粉厂等都建立了氧化钪生产线。
杭州硫酸厂投产了一套年产3Okg氧化钪的工业装置，形成了“连续萃取-12级逆流洗钛-化学精制”三级提钪工艺路线，产品含量稳定在98％～99％。
上海跃龙化工厂采用P204-TBP-煤油协同萃取初期富集钪，NaOH反萃，盐酸溶解，再经55％～62％TBP(或P350)萃淋树脂萃取色谱分离净化钪，最后经草酸精制得纯度大于99.9％的Sc2O3，整个方法钪的收率大于70％。
具体生产工艺流程图见图6.4。
图6.4 从钛白水解母液中回收氧化钪的工艺流程6钴的提取方法6.1 含钴原料的焙烧硫酸化焙烧是当前处理硫钴精矿常用的方法，其目的是使精矿脱硫，在产出含SO2制酸烟气的同时，控制适当的条件，使钴硫化物转变为相应的硫酸盐或碱式硫酸盐，而铁氧化成Fe2O3。
焙砂用水或稀酸浸出钴，浸出渣可作为炼铁原料，浸出液则进一步处理回收钴。
精矿中各有价金属的硫化物在焙烧过程中可能发生的反应较多，最主要的反应有如下几种类型：2MeS+3O2=2MeO+2SO2SO2+1/2O2=SO3MeO+SO3=MeSO4MeO·Fe2O3+SO3=MeSO4+Fe2O31/3Fe2O3+SO3=1/3Fe2(SO4)3含钴硫化精矿的选择硫酸化焙烧的控制温度应在620～700℃范围内。