钒具有较好的抗拉强度、优良的延展性、耐蚀性及其他出色的物理和化学特性，因而被广泛用于钢铁冶炼、合金材料、化学电池和催化等领域。在我国，钒主要来源于钒钛磁铁矿，依靠“高温焙烧-湿法浸出”的方法提取。传统的高温焙烧提钒技术存在焙烧温度高、能耗较大、局部烧结等问题，同时，高温下硅相物质易熔于液态，将钒包封，降低了反应体系的传质效率和氧化效率，严重制约了提钒效率。因此，对提钒技术低温化、高效化研究已成为相关学术界重点关注的问题之一。
　　本课题以转炉钒渣为原料，基于电催化氧化技术、化学氧化技术、化工过程强化方法，围绕转炉钒渣低温焙烧下高效提钒，提出了“低温钠化焙烧-电催化氧化浸出”的新方法，开展了钒渣钠化浅焙烧、电催化氧化浸出和催化氧化浸出动力学的研究，得到研究结论如下：
　　①采用XRF、XRD、XPS、FESEM、TG-DTA等方法对原料精粉进行了表征测试。结果表明，转炉钒渣精粉中钒含量占9.16wt.%，硅含量占10.67wt.%，为“高硅钒渣”。其中的钒主要以钒尖晶石和V3O4、MnV2O4等低价钒酸盐存在，多为+3价，需要经由焙烧使之氧化，以得到可溶性的高价钒。
　　②基于低温焙烧原理，开展了转炉钒渣钠化浅焙烧的研究。研究发现，焙烧可破坏钒渣中尖晶石结构，改变钒相组成和化学存在环境，使得原料中低化合价钒氧化成+5价NaVO3或Na3VO4。当焙烧条件为：焙烧温度650℃、焙烧时间2h、焙烧钠钒比n(Na)：n(V)=0.6下得到的焙烧熟料中+5价钒占48.06wt.%。但其中仍有部分低价钒，需在浸出中加以辅助氧化，以实现钒的高效提取。
　　③基于电催化氧化、化学催化氧化理论，开展了电场耦合过硫酸钠的电催化氧化浸出研究。结果表明，电场催化氧化、化学场（过硫酸钠）催化氧化和耦合催化氧化均能促进低价钒的定向氧化过程。在浸出温度为60℃、浸出反应时间为30min、浸出液固比为2mL：1g、过硫酸钠含量为5wt.%、电流密度为1000A/m2时的Na2S2O8耦合电催化氧化体系下，钒浸出率达到95.64%，比同样条件下电催化氧化浸出、化学场（过硫酸钠）催化氧化浸出、直接浸出分别提高26.94%、25.41%和11.30%。由此验证了电催化氧化浸出方法的可行性。
　　④基于物理化学、过程强化基本理论，开展了电催化氧化浸出机理研究。结果表明，电场产生的羟基自由基中间体MAO(·OH)及微量O2促进了VO3-的选择性氧化；同时，电场加速了运动粒子之间的碰撞，促进了包裹的钒的溶解。
　　⑤基于化学动力学基本原理，开展了各类浸出体系下反应的动力学研究。结果表明，浸出体系下钒的化学氧化是反应体系的速控步骤，反应受缩核模型下的表面化学反应控制。直接浸出体系下反应表观活化能达到16.77kJ/mol，随着电场和氧化剂的作用而降低，电催化氧化浸出和耦合催化氧化浸出可分别将其降至15.33kJ/mol和11.95kJ/mol。