钙化提钒工艺是一种钒渣清洁生产工艺,但工业生产中受焙烧和浸出两个阶段转化不充分的双重制约,综合回收率仅80%左右。从技术原理分析,通过提高高温物相重构过程可溶性钒酸盐的转化并提高后续浸出过程的溶解率是提高钒回收率的关键。因此,在现有工艺装备不进行较大调整的前提下,本文提出采用钙镁复合焙烧的方法强化提钒效率,即在保留钙盐焙烧热力学优势的前提下,通过配加扩散速率更高的镁盐改善钒渣高温物相重构过程的动力学条件,同时把低溶解度的钒酸钙盐部分转变为高溶解度的钒酸镁盐,最终实现钒渣的高效清洁提取。本文针对钙镁复合提钒工艺中关键的焙烧、酸浸、铵盐沉钒工艺进行了系统研究,主要结论包括:（1）钒渣钙镁复合焙烧工艺研究。钒渣焙烧过程中,钙镁复合配比、焙烧温度及焙烧时间对钒的转浸率均有显著影响。随着MgO替代Ca O比例的增加钒转浸率呈先增后降的趋势,MgO/（Ca O+MgO）摩尔比在0.5时获得最大钒回收率;焙烧温度对钒转浸率的影响也呈先增后降的规律,合适的焙烧温度为850℃;焙烧时间小于2h时,钒的浸出效率受焙烧时间延长提升较大,适宜的焙烧时间为2h。在上述最佳的实验条件下,钒的浸出率可达91.2%。（2）钙镁复合焙烧熟料硫酸浸工艺研究。复合焙烧熟料在溶液p H为2.0-4.0,浸出温度30-70℃范围内,钒转浸率随溶液p H和浸出温度的提高均呈先增后降的规律,在p H为2.5、浸出温度50℃时达到最大值;焙烧熟料粒度越细,钒转浸率越高,适宜的熟料粒度应不高于75μm;液固比越高,浸出效果越好,但当液固比超过20:1（m L/g）时,液固比的影响则可忽略。最佳的浸出工艺条件为:浸出温度为50℃、液固比20:1（m L/g）、浸出熟料粒径为＜75μm、p H为2.5,钒的浸出率可达91.2%。（3）钒渣钙镁复合提钒工艺优化研究。钒渣复合焙烧—浸出提钒工艺的关键在于焙烧阶段钒酸盐的生成效率,然而焙烧工艺的实际效果取决于各因素的主要作用和相互作用。采用响应曲面实验设计法对钒渣钙镁复合焙烧工艺进行了进一步优化,结果表明建立的钒、磷、锰三个模型R~2系数较高,精度合理,能在所研究的因素的范围内进行预测;多响应同时优化实现提钒过程高钒、低磷、高锰浸出率,最佳焙烧条件为Ca O/V2O5摩尔比0.84,MgO/V2O5摩尔比0.40,焙烧温度900℃,焙烧时间1.89h,钒、磷、锰的浸出率分别为90.9%、13.6%和48.6%。（4）钙镁复合浸出液铵盐沉钒工艺研究。实验结果表明,最佳的铵盐沉钒工艺参数为:溶液p H为1.75、（NH4）2SO4/V2O5质量比为2、沉钒温度90℃、反应时间60min。相比传统钙化提钒工艺,钙镁复合工艺没有对铵盐沉钒的沉钒率和氧化钒产品品质产生不利影响,沉钒率均能保持在99.8%以上,钙镁复合工艺的氧化钒产品品位较钙化提钒更高,可达99.96%,杂质元素Si、P、Ca、Ti、Mn、Fe的含量也更低。综上所述,本文系统研究了钙镁复合焙烧—浸出—铵盐沉钒工艺,得到了各步骤优化的工艺参数,为实现钒渣的绿色高效提取提供了理论和技术支撑。