偏钒酸铵的开采需要从含钒矿物原料入手,通常以钒钛磁铁矿或含钒页岩作为主要来源。矿体经过爆破开采后,矿石会被运送到选矿厂进行破碎和研磨,这一步骤对于后续的钒提取至关重要。需要特别关注矿石的粉碎细度(一般要求200目通过率90%以上),这将直接影响浸出效率。
在提取环节,常用的方法包括钠化焙烧法和直接酸浸法。特别是钠化焙烧法(温度控制在850℃左右),通过添加钠盐使钒转化为可溶性钒酸钠,再经水浸获得含钒溶液。这个过程需要严格控制焙烧温度和时间的配比,避免钒的挥发损失和能源浪费。
溶液净化阶段采用沉淀法分离杂质,通常会调节pH值(维持在2.5-3.0范围内)并加入铵盐,使钒以偏钒酸铵形式沉淀。这个步骤对温度控制要求严格(保持在60-80℃),既能保证沉淀完全又能避免产生胶体影响过滤。最终产物经过洗涤、干燥后即可得到符合工业标准的偏钒酸铵产品。
整个开采和提炼过程需要特别注意环境保护措施,特别是对焙烧尾气和浸出废水的处理。现代工艺多采用湿式除尘(除尘效率99%以上)和中和沉淀法处理含钒废水,确保各项指标符合排放标准。随着技术进步,生物浸出等绿色提取技术正在逐步应用于偏钒酸铵的生产领域。