Новый процесс одновременного извлечения железа, ванадия, марганца, хрома и титана из ванадиевого шлака методом электролиза в расплаве солей

Удаление шлаков, образующихся при производстве легированной стали, представляет собой серьезную проблему, поскольку содержащиеся в шлаке токсичные металлы, такие как хром и ванадий, могут выщелачиваться. Извлечение этих ценных металлов требует эффективного и экономически целесообразного метода с минимальным числом технологических операций. В настоящей работе предложен новый процесс одновременного извлечения железа, ванадия, титана, хрома и марганца из ванадиевого шлака, включающий хлорирование ванадиевого шлака в расплаве солей с последующим электролизом солевой ванны. Оптимальными условиями хлорирования являются массовое соотношение AlCl3 и шлака 1,5:1 и массовое соотношение солевой ванны (NaCl–KCl) и AlCl3 1,66:1 при 900 °C в течение 8 ч. Степени хлорирования железа, ванадия, хрома и марганца достигают соответственно 90,3%, 76,5%, 81,9% и 97,3%, тогда как степень испарения титана составляет 79,9%. Хлориды металлов в расплавленных солях подвергают электролизу при 900 °C с использованием графитовых электродов. Ценные металлы (Fe, V, Cr и Mn) осаждаются на катоде в виде сплава или гранулированного металла. Исследованы возможные механизмы, лежащие в основе полученных результатов. Основными компонентами остатка являются Al2O3 и SiO2, которые могут использоваться для захоронения или в строительстве после смешивания с другими веществами.