Vanadinutvinning ur LD slagg
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 vilka element vanadinet förekommer och samverkar. Vid denna karakterisering visades att det finns en stark samkorrelation mellan vanadin och kalcium, samtidigt som vanadin tycks vara skiljt från järn, mangan och magnesium.