钒和钒化合物在国民经济中应用广泛，从钒矿石中提取V2O5是主要的制钒途径。传统的提钒工艺不论干法及湿法均存在回收率低，污染环境等问题。为解决制钒工业目前资源浪费大、环境污染严重的状况，急需研究与开发出一套清洁生产工艺。　　 本文依托湖北省环保局下达我校的省级环保专项资金项目“湖北省钒资源利用与清洁生产”中的第一子课题“清洁生产工艺研究”展开，以湖北省丹江口杨家堡矿样为研究对象，在进行大量的试验基础上，提出了以直接氧化焙烧→升温→酸浸为主线的提钒工艺。通过本工艺，解决了传统工艺中废气对环境的严重污染，含钒废水经铁屑微电解共沉淀法处理后可循环利用，废渣经鉴定后进行资源化利用。本文主要研究内容包括以下几方面：　　 1.针对本省矿样，在实验室基础上，推荐采用一种清洁型提钒工艺；　　 2.对各工序参数进行优化，遴选出一组最优工艺参数；　　 3.综合考虑整个工艺的三废产生情况，并提出相应可行性处理措施；　　 具体研究成果如下：　　 1.在实验室环境下，进行了干法及湿法探索性对比试验，推荐出一种适合本省石煤矿样的干法提钒工艺；　　 2.通过对比平行及正交试验，确定了一组最优提钒参数，具体工艺参数如下：　　 ①粉碎及磨粉段：原矿经粉碎，筛分后最后粒度为-20目；　　 ②焙烧段：不加添加剂直接氧化焙烧，入炉温度为200～300℃，焙烧温度为800～850℃，焙烧时间为2.5h，钒焙烧转化率可达80％～85％；　　 ③浸取段：焙砂研磨至-60目，采用一次酸浸(30min)+两次水浸(各15min)搅拌浸出，其中酸投加量为3.5‰，液固比为2∶1，在50℃水浴条件下浸取，钒浸取率为80％～85％；　　 ④浓缩段：酸浸液加NaOH调节pH值约为7～8；使用201×7阴离子交换树脂进行浓缩，在40℃～50℃，浸出液以0.09mL/min·g的流速通过交换柱，以100g/LNaCl+60g/LNH4Cl作为反洗剂，在35～40℃进行反洗，反洗速度为0.06mL/min·g，浓缩率为90％以上；　　 ⑤沉钒段：浓缩液选用NH4Cl作为沉钒剂在室温下沉钒，NH4Cl用量为30g/L，搅拌沉钒，沉钒时间为10h，沉钒率可达95％，最终钒总回收率为70％～75％。　　 本文的创新点在于：　　 1.针对我省石煤资源，进行了钠法焙烧、钙化焙烧、直接氧化焙烧、加添加剂焙烧、酸法焙烧及湿法提钒工艺的比较研究，推荐采用直接氧化焙烧提钒工艺，并对现有的工艺进行改进，对各工段操作参数进行优化，总结出了一套最优化的石煤提钒工艺参数。钒浸取率可达80％以上，钒总回收率达70％以上；　　 2.控制了浸取过程用酸量和浸取温度。文献中最优用酸量0.8t/t(V2O5)，浸取温度为80℃以上；经工艺参数优化后，用酸量降低为0.55t/t(V2O5)以下，浸取温度控制为50℃，有效地减少了生产和废水处理的运行成本；　　 3.鉴于采用直接氧化焙烧工艺，各工艺参数得到了优化，资源得以有效回收利用，使传统钠法工艺废气污染得以有效地根除，减少了废气排放量。