原创提出基于源头减排的攀西钒资源绿色高效提钒工艺 项目分析发现，传统提钒工艺中钠盐等碱金属化合物易溶于水，在水系统“易进难出”，无法有效排出是废水难处理和固废多的根源；进一步推广到碱金属盐类，也存在类似问题；其次，由于碱金属盐活性强，高温焙烧副反应多，导致用量大，以致最终固废种类多、量大且难处理。制取高质量钒产品需要使用铵盐作为沉淀剂，但同时也带来了高氨氮废水处理成本极为高昂和无法回用的难题。 1）提出了以非碱金属化合物作为焙烧添加剂的新方法，揭示了钒渣钙化焙烧物相转化规律，建立了适合大部分含钒物料的钙化焙烧技术，焙烧添加剂石灰石（CaCO3）单耗较传统钠盐工艺纯碱（Na2CO3）用量大幅降低，实现源头减量57.26%。 2）阐明了铵对钒浸出稳定性的影响规律，首创了铵盐沉钒-废水石灰中和-铵介质在线循环技术，制备了高质量钒产品，解决了含氨废水的低成本处理和循环利用难题，突破了传统石灰提钒工艺不能制备合格产品的限制。 3）构建了“钒渣钙化焙烧-硫酸浸出-铵盐沉钒-铵介质循环利用”新工艺，突破了传统提钒技术无法兼顾绿色、高品质和低成本生产的技术瓶颈，在国际上首次实现了废水低成本零排放。 3.2 首创“缓释热控温-无黏结焙烧”通用技术 钒渣焙烧过程中常常出现物料黏结现象，往往导致钒转化率下降，严重者设备无法正常运行。业界普遍认为，焙烧过程生成的低熔点钒酸盐是液相的主要来源。因此，传统方法是在入炉料中配加提钒尾渣，通过降低熟料中的钒酸盐总量来避免黏结。但在新工艺产业化过程中，由于工艺特点无法实施上述技术，因此须从原理机制上创新，另辟蹊径解决上述难题。 1）通过理论研究和大量试验，阐明了造成焙烧过程频繁黏窑结圈的主要原因是含钒物料在特定温度范围迅速氧化并与添加剂化合，短时间内集中释放巨大的反应热，因来不及散热，形成“料温升高-快速反应-集中放热-料温升高”连锁反应，最终导致物料温度过高，出现大量液相物质而发生物料烧结，并黏结在窑壁上形成结圈，阻止了氧气进入颗粒内部反应，钒转化率明显降低。 2）开发了配加惰性熟料-吸收反应热-控温焙烧技术，并进一步揭示了熟料中高价钒在尖晶石氧化过程中的催化作用，解决了工程化过程的物料黏窑结圈难题，钒转化率由83%以下提高到88%以上，保证了焙烧作业稳定受控，焙烧工序处理能力大幅度提高，回转窑利用系数提高到0.33t/（m3•d），达到了行业领先水平。 3.3 开发出恒pH选择性强化浸出钒技术及装备 因攀西钒钛磁铁矿中磷含量高的禀赋特点，钒渣焙烧所得熟料浸出过程中，部分磷随着钒的浸出进入溶液，当磷含量较高时，会降低钒的沉淀率，影响V2O5及钒铁、钒氮合金产品质量，添加到钢材中将降低钢铁的塑性和冲击韧性等，所以在酸性条件下选择性浸出钒和抑制磷的浸出，是提钒的关键技术难点之一。 1）揭示了钙化焙烧熟料中钒磷溶解规律，开发出恒pH选择性浸出技术及自动加酸装备，突破了选择性浸钒抑磷的技术难题，钒产品质量达到行业标准。 2）建立了钙化焙烧熟料恒pH硫酸浸出动力学模型，开发了提高初期搅拌强度、强化浸出动力学条件的技术及关键装备，钒的浸出率提高到97%以上。 构建提钒废弃物资源化高值化利用技术 基于顶层设计思路，在固废总量大幅度减少的基础上，再结合提钒尾渣和废水的成分特点，对尾渣中的铁、锰、钒等有益元素进行资源化利用研究，对提钒废水中锰资源进行回收的研究，开发了提钒尾渣资源化利用技术、电解法处理沉钒废水回收金属锰技术，实现了废弃物全量化利用。 1）发明了提钒尾渣浮选分离石膏-富铁料制作炼钢造渣球技术，实现了提钒尾渣的增值利用。提钒尾渣经浮选分离后，所得富铁料铁含量富集到40.80%，硫含量降低到0.28%，满足制作炼钢造渣球对尾渣成分的要求。 2）发明了低锰浓度提钒废水电解回收金属锰技术，电解后的阳极液可直接返回浸出循环利用，解决了废水处理产生的固废石膏渣问题，回收金属锰的价值抵消了电能的投入，实现了零成本废水处理。