Vanadin i konverterslagg är idag ett växande problem i Sverige. Framförallt
på grund av att det inte finns någon verklig avsättning för slaggen då den
förbjudits som jordförbättringsmedel och då förväntade gränsvärden gällande
utlakning förhindrar att den används inom andra områden såsom vägbyggnation.
Det finns idag flera vanadinproducenter som använder sig av förblåsning av
råjärn för utvinning av vanadin, bland andra Pan Steel i Kina och Nizhniy
Tagil Iron and Steel Works i Ryssland.
Det koncept som framförallt studerats i detta examensarbete bygger på att
först reducera den varma LD konverterslaggen från SSAB till en
vanadininnehållande metallfas. Därefter skall en vanadin-fosfor och
vanadin-järn separation ske genom att selektivt oxidera vanadinet till en
vanadinrik slaggfas. Slutligen skall den vanadinrika slaggfasen reduceras
till en färdig vanadinprodukt.
Simuleringar av det första reduktionssteget har genomförts i Factsage 5.1.
De reduktionsmedel som beaktats är kol, kalciumkarbid, ferrokisel och
aluminium. Dessa har dels beaktats var för sig men också genom en
kombination där en förreduktion genomförs med kol och slutreduktionen sker
med något av de andra tre reduktionsmedlen. Teoretiskt och
simuleringsmässigt fungerar samtliga reduktionsalternativ. Några av de stora
skillnaderna är priset på reduktionsmedlet vilket gör aluminium alternativet
dyrast följt av ferrokisel, kalciumkarbid och billigast kol samtidigt som de
bägge sistnämnda utvecklar CO gas och reduktionsförloppen är endoterma.
Aluminium och ferrokisel reaktionerna är däremot exoterma och utvecklar inte
CO gas.
Försök i laborationsskala har genomförts för oxidationsteget med syfte att
erhålla en vanadin-fosfor kvot större än 500 och en vanadin-järn kvot större
än 1. Vid det försök som genomfördes uppnåddes V/P=54,9 och V/Fe=0,7.
Innan reduktionssimuleringarna genomfördes också en karakterisering av SSAB
Tunnplåts LD konverterslaggen i syfte att kartlägga i vilka faser och med
...
