Effect of mechanical activation on the extraction of vanadium from vanadium slag pellet by sodium roasting followed by water leaching process

ABSTRACT

In this study, mechanical activation pretreatment was proposed to improve the recovery of vanadium from vanadium slag by sodium roasting – water leaching process and to increase the production capacity of the rotary kiln by granulation. The effects of mechanical activation on the characteristics, particle size distribution, micromorphology, and BET surface area of the slag, as well as the drop strength and vanadium leaching efficiency of vanadium slag pellet, were investigated. The results show that after mechanical activation, the grain size of vanadium slag becomes smaller, the grain strain becomes larger, the particle size of vanadium slag decreases, and the specific surface area increases. The drop strength of the vanadium slag pellet increased with increasing mechanical activation time. The vanadium leaching efficiency increased from 89% to 94%, while the roasting temperature was reduced from 900 °C to 850 °C through mechanical activation treatment.

Le grillage au sodium suivi d’une lixiviation aqueuse est la méthode d’extraction de vanadium la plus importante à partir du laitier de vanadium; cependant, des problèmes tels que la faible capacité de production des fours rotatifs et la faible récupération du vanadium limitent le procédé. Dans cette étude, on a utilisé un prétraitement d’activation mécanique du laitier de vanadium pour améliorer la récupération du vanadium, et les boulettes de laitier de vanadium résultantes ont conduit à une capacité de production améliorée du four rotatif. On a examiné les effets de l’activation mécanique sur les caractéristiques, la distribution granulométrique, la micromorphologie et l’aire spécifique BET du laitier, ainsi que la résistance au choc et l’efficacité de lixiviation de vanadium des boulettes de laitier de vanadium. Les résultats montrent qu’après l’activation mécanique, la taille des grains de laitier de vanadium diminue, la déformation du grain s’accroît, la taille des particules de laitier de vanadium diminue et la surface spécifique augmente. La résistance au choc de la boulette de laitier de vanadium augmentait avec l’augmentation du temps d’activation mécanique. L’efficacité de lixiviation du vanadium a augmenté de 89% à 94%, alors que la température de grillage était réduite de 900°C à 850°C grâce au traitement d’activation mécanique.

KEYWORDS:

• Vanadium slag
• mechanical activation
• pellet
• leaching efficiency

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Additional information

Funding

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China [52004044, 51974053], Chongqing Outstanding Youth Project [cstc2019jcyjjqX0024], the Natural Science Foundation of Chongqing [CSTB2022NSCQ-MSX0801], as well as the Chongqing Key Laboratory of Vanadium–Titanium Metallurgy and New Materials .