《三氧化二钒和五氧化二钒单位产品能源消耗限额》编制说明.docx

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1、四川省地方标准三氧化二钢和五氧化二钢单位产品能源消耗限额编制说明牵头编制单位：四川省工业环境监测研究院一、工作简况1二、标准编制原则2三、主要内容及确定依据3四、试验验证的分析、综述报告12五、与有关标准的关系13六、与有关法律、行政法规的关系13七、重大分歧意见的处理经过和依据14八、涉及专利的有关说明14九、实施标准的要求和措施建议14十、其他应予说明的事项15工作简况（一）任务来源根据四川省市场监督管理局2023年4月7H发出的关于城市轨道交通道岔减族技术规范等69项地方标准制修定项目立项计划（第三批）的公示,批准由四川省工业环境监测研究院牵头起草地方标准三氧化二饥和五氧化二锐单位产品能

2、源消耗限额O（二）制定背景锐钛作为国家重要战略性资源，广泛应用于航空航天、军工、海洋、化工等国民经济和国防领域，钿钛的使用量往往是衡量一个国家综合实力的标志。锐钛产业作为四川省优势产业，在四川攀西地区，机钛磁铁矿储量达100亿吨以上。钿的最大消班量依托钢铁行业，钢铁行业消耗钿占比超过90%。为了支持我国经济和社会健康绿色发展需要，促进我国钢铁、机制品等高能耗产业可持续发展，有必要对锐制品单位产品能源消耗量提出限额管控。（三）起草过程任务下达后，四川省工业环境监测研究院组织相关领域骨干成员成立编制工作组，并邀请了四川省工程咨询研究院、四川省节能监管事务中心，及省内相关企业攀钢集团西昌钿制品科技有

3、限公司、攀钢集团攀枝花机制品分公司、四川省兴欣锐科技有限公司作为联合编制单位共同编制本文件。经过编制组前期对相关资料搜集、查询并实地调研获取部分数据后，于2023年10月11日在四川省工业环境监测研究院（成都市武侯区人民南路四段20号）召开地方标准三氧化：钿和五氧化：挑单位产品能源消耗限额开题研讨会，会上确立了标准编制框架和主要技术参数。标准牵头单位四川省工业环境监测研究院会同各编制单位对省内相关企业进行r更加详尽的调研，与企业充分沟通标准的编制细节，获取更加详尽的数据资料后形成了标准初稿和编制说明，并开展专家咨询和企业意见征询，对标准部分内容进行完善后形成征求意见稿，公开征求意见。（四）起草

4、单位及人员分工序号姓名单位任务分工二、标准编制原则本文件根据四川省内氧化钢冶炼企业的生产能力及冶炼能耗情况，结合冶炼行业的发展水平趋势进行的编制。标准的编制原则和依据如下：1 .本文件按照GBT1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草;2 .搜集并查阅r相关标准和省内外氧化银冶炼企业的实际生产情况；3 .根据省内外氧化钿冶炼企业的特点及实际用能情况，力求做到标准的合理与适用；4 .完全按照GB/T1.1和流炼产品能耗标准和国家标准编写示例的要求进行格式和结构编写。三、主要内容及确定依据3.1我省氧化银冶炼工业情况简介机是一种高熔点难熔稀有金属，目前世界上生产

5、氧化钿的原料主要有3种：钿渣、石煤和含钿固废。生产工艺主要是以含钿的原料破碎后经高温焙烧熔炼，浸出提取为主。其主要产品形式有：五氧化：钿、三氧化：锐、钿铁、氮化锹等。其中，五氧化二钿和三氧化二钿是实际生产中最主要的氧化锐，他们是制取诸如机铁、氮化锐、碳化锐等后续钿制品最为主要的原料（图1）。五氧化二锐作为最终产品在市场上明码标价，正常流通，三氧化二钿更多作为半成品用于生产钢铁等后端产品，并不存在交易市场。图1机工业基本流程图据调研，四川省目前正常生产的氧化乳生产企业有12家（见表1）,均以银渣和含钿固废为原料生产氧化锐，暂无以石煤为原料生产氧化锐的企业。锐渣一般是在钢铁企业内由钿钛磁铁矿经过烧

6、结机烧结、高炉冶炼和转炉提钿等处理过程形成的。四川省氧化钿冶炼企业原料主要来源于攀钢、达钢、川威集团、德胜集团等大型钢铁潴炼企业炼钢后的钮渣。据调研，每年攀钢约有50-60万吨银渣，占四川省钿渣供应市场的主体，且该部分银渣的品位较高（折V4在然-18%之间）,主要由攀钢集团下属的两家钿制品公司承接提钿（生产氧化钿）的业务，达钢的含钿渣也主要由集团内下属企业承接并开展提钿业务。这三家企业产能均在1.5万吨/年以上，是我省机制品企业的主要企业，入炉机渣品位较高，原料供应稳定。其余部分未消纳的高品位钿渣由多家小型企业代为加工提取氧化钮，产能规模均在5000卜吨/年及以下，且使用的原料品位较低，多为三

7、家主要企业一次提机过后的尾渣（含钮固废）为主要原料，配以部分外购的高品位钮渣，混配至全机量在5%左右后入炉进行冶炼提银，钿渣入炉品位视当前市场上能购入的原料情况调整，波动较大。表1四川省机制品生产企业基本情况序号企业名称t焙烧工艺设计年产能(折合V2O5)t产能占比()1攀钢集团西昌钝制品科技有限公司凉山州西昌市机钛产业园区钙法1500017.862攀钢集团攀枝花机制品分公司攀枝花市东区钠法2000023.813四川省兴欣锐科技有限公司内江市威远县连界镇解放街钠法1800021.434攀枝花市阳润科技有限公司攀枝花锐钛高新技术开发区钠法42005.005四川攀西钝业科技有限公司西昌市经久工业园

8、区钙法30003.576攀枝花卓越钝业科技股份有限公司攀枝花帆钛高新技术开发区钙法44005.247翳枝花市山青乳业有限公司攀枝花市仁和区南山循环经济发展区通资园区钙法40004.768攀枝花市柱宇钝钛有限公司攀枝花市东区银江工业园区钠法30003.579攀枝花市红杉钝业制品有限公司攀枝花市东区银江镇沙坝村钠法25002.9810攀枝花市金江冶金化工厂攀枝花市东区马家田钛白路钠法24002.8611德昌县宏发钝业科技有限责任公司凉山州德昌县大坪工业园区钙法50005.9512德昌久源锐钛特种合金有限公司凉山州德昌县大坪工业园区钠法25002.983.2氧化帆冶炼工艺简介根据调研，四川省氧化钿冶

9、炼企业主要生产工艺流程如图2所示:净化沉淀丁云浸出液切盐V1.废机钠W含固乳酸盐沉淀I干爆还厚t粉状三氧化二V1.1热分解/熔化卜一片状五氧化二风图2钮工业基本流程图三氧化.锐和五氧化：钿在生产上的区别是在得到钿酸盐沉淀以后，将其干燥还原得到三氧化二钿，热分解/融化则得到五氧化二锐。基于本文件控制的对象与范围，整个生产过程的耗能环节可分为以卜工序：（1）原料预处理工序由于钢渣中铁含量高，不仅影响焙烧过程，不利于钿的氧化，而且在浸出时，铁等组分也被溶解随帆进入浸出液，给后续工艺带来了严重的不利影响，因此预处理需要除铁。而含锐尾渣铁含量非常低，不需要除铁，但是含水量较高，因此需要干燥处理。原料送入

10、破碎机内，破碎后由密封斗提机提至球磨料仓内，皮带输送过程在皮带下放设置永磁除铁器，吸附物料中少量铁粒和铁块，经过无碱区时被皮带上铁件刮出，收集至铁粒仓内。除铁后的批渣经振动给料机均匀输入球磨机，将钿渣经干法球磨筛分后，由皮带输送机送入精钿渣仓暂存。企业根据自身工艺特征，以及银渣市场供应情况，将单一或多品位的入炉钿渣原料混配至焙烧效果最佳的比例区间内，如果锐浓度过高，炉料会发生粘接现象。原料预处理工序主要耗能设备是破碎机和球磨仪。（2）焙烧工序我省氧化机冶炼企业在焙烧工序主要采用钠化焙烧或钙化焙烧两种主流工艺。钠化焙烧以氯化钠或苏打为添加剂，通过焙烧将多价态的锐转化为水溶性五价钿的钠盐。钙化焙烧

11、是将石灰，石灰石或其他含钙化合物作溶剂添加到钿渣汇总造球后进行焙烧，使钿氧化为不溶于水的钢的钙盐。两种焙烧工艺形成的含帆盐均称为熟料。其中，钠化焙烧由于技术相对成熟，操作简单，先期投入小，焙烧转化率可达50%以上，因此应用更广。但同时但由于氯化钠作为添加剂在钠化焙烧过程产生大量的氯气，氯化氢及二氧化硫，同时在热分解偏钺钿酸铁沉淀时产生氨气等有毒气体，除此之外在钢渣的预处理过程，如球磨中产生了大量的有毒性粉尘，故球磨过程、焙烧窑和熔炼炉为废气的主要来源。与此同时造成r此流程用于环境治理的成本也比较高。氯化钠作为添加剂参与焙烧是产生氯气、氯化氢的主要原因，钙化焙烧刚好弥补了这个缺点，焙烧过程中，由

12、于不采用氯化钠，因此不产生含氯化氢和氨气等有害气体；浸出的过程中，由于采用酸浸，因此不产生碱雾；焙烧后的浸出渣不含钠盐，富含钙有利于综合利用。同时，这种方法在钢渣预处理过程如球磨中依然产生了大量的有毒性粉尘，在熔炼炉中加热分解偏钿酸筱沉淀业也产生了一定的氨气。此外钙化焙烧提机工艺对焙烧物有一定的选择性，对一般矿石存在转化率偏低，成本偏高等问题不适于大宗量的生产。因此这种方法现阶段使用推广较少，但是已经有越来越多的企业在尝试低盐或无盐焙烧，或替代添加剂焙烧，如钙化焙烧，低盐或无盐焙烧、钙化焙烧是未来的发展趋势。焙烧工序主要耗能设备是回转窑或多膛炉。（3）浸出工序钠化焙烧后的熟料通常用水浸出，称为

13、水浸，即将熟料中的可溶性锐酸钠溶解到水溶液的过程。对于不溶解于水的钿酸盐（如钿酸铁、锐酸镒、机酸钙等），可采用酸或碱浸出的方法。国内比较常用的是连续式水浸，其工艺流程参见图3。海球需一出卜化剂CaC溶液图3连续式浸出工艺流程简图钠化焙烧后的熟料直接进入湿球磨机内，边冷却、边研磨、边浸取，得到的料浆被输送到浓缩机，加热80C以上。沉降后的溢流再经过多次沉淀,得到的澄清液被送到沉钮工序，而沉降后的底流从浓缩机底部排放到过滤机过滤、洗涤，最后得到的残渣被输送到渣厂。浸出过程中，一般要用碱性物质来调节浸出液的酸碱度，以创造较佳的工艺条件，这将使得在浸出过程中,产生定的含碱蒸汽，即碱雾。浸出过程中，还产

14、生了大量的含锐残渣，这是五氧化二钿生产过程中废渣的主要来源之一。此外，在熟料浸出过程中，一些杂质也将随着钿酸钠一起浸出到溶液中，这将影响沉钿和后续产品的质量，因此，浸出的过程中要加入氯化钙等物质将杂质去除。钙化焙烧后的熟料用酸将其浸出，般常用硫酸浸出，控制合理的P1.1.值，浸出熟料中的氧化钿离子的同时净化浸出液并除去铁等杂质。浸出工序主要耗能设备为传送带、压滤机等。(4)沉钿工序钠化焙烧浸出后沉钮工序主要有两种方法：水解沉钿法和铁盐沉淀法。1)水解沉帆法水解沉机过程，即钿酸钠溶液随着溶液酸性增加逐步水解，生成多钠酸钠的过程，这是工业上最早应用的方法，.这种方法是向净化后的锐酸钠溶液中加热硫酸

15、，调节PH值到1.71.9左右，在加热煮沸并搅拌的条件下沉淀出红棕色的多钿酸钠(XNa。yVA-nH：O,“红饼”)2)饭盐沉淀法钱盐沉淀法是制取高品位五氧化：锐的沉钿方法。将钿酸钠溶液用酸调节到不同酸度，加入钱盐即可得到不同聚合状态的锐酸筱沉淀。铉盐沉淀有2种情形:情形1：偏机酸氨沉淀法在经过净化的锐酸钠溶液中加入氯化筱或硫酸铉，即可结晶出白色偏钿酸氨沉淀。筱盐必须过量存在，偏钮酸氨溶解度随温度升高而增大，因此在低温卜.使偏帆酸氨结晶析出，一般203(C:采用搅拌或加入晶种可加快偏钮酸氨结晶。为使得结晶完全，需静止较长时间，过滤后用1%的钱盐水溶液洗涤，经3540C干燥后即可得到偏锐酸氨产品。情形2：多锐酸铁沉淀法将含钿溶液控制在pH值在46,在203(C时加入