[发明专利]一种石煤酸浸提钒方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石煤酸浸提钒方法。

背景技术

石煤是一种重要的钒冶金矿物资源，以石煤为原料生产精钒(V₂O₅)的工艺可分为酸浸法、碱浸法和氯化钠焙烧法。氯化钠焙烧是石煤提钒的传统工艺，由于焙烧过程产生HCl等酸性气体对环境污染很大，许多地方都禁止采用石煤钠化焙烧提钒工艺。石煤碱浸提钒工艺虽然不产生HCl等酸性气体污染环境，但碱浸过程大量的硅进入溶液，浸出液中硅钒分离还有待进一步研究。目前石煤提钒主要采用酸浸工艺，石煤酸浸提钒工艺又分为：石煤常压酸浸、石煤氧压酸浸、石煤低温硫酸化焙烧--水浸、石煤钙化焙烧--酸浸等。酸浸过程，石煤中的铁、铝等杂质与钒一起进入溶液，石煤酸浸液目前都是采用萃取法分离回收其中的钒：石煤酸浸液→还原→萃取→反萃→氧化→沉钒。为了避免Fe(III)对钒萃取的干扰，萃取前必须加入还原剂将Fe(III)还原成Fe(II)，与此同时，溶液中的高价钒也被还原。这样一来，浸出液是先还原萃取，后反萃氧化，工艺流程长，试剂耗量大，生产成本高，且提钒后液若循环使用，硫酸盐大量积累，溶液粘度大，萃取分相困难，直接排放环境污染大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺流程，可节约试剂用量，减少废物排放，提高资源综合利用率，保护环境，降低生产成本的一种石煤酸浸提钒方法。

本发明的技术方案是：

包括以下步骤：石煤酸浸液结晶硫酸铝铵矾；结晶后液加碱直接中和或氧化中和沉钒过滤，得沉钒渣和沉钒后液；沉钒后液循环至石煤酸浸工序循环使用，沉钒渣碱浸或钠盐焙烧后水浸；浸钒液铵盐沉钒，得偏钒酸铵和沉钒母液；偏钒酸铵热解；硫酸铝铵矾转型。

所述的结晶硫酸铝铵矾是指在石煤酸浸液中加入(NH₄)SO₄、NH₄Cl、NH₄NO₃、NH₃.H₂O中的一种或几种，使溶液中的铝以NH₄Al(SO₄)₂.12H₂O形式结晶析出。

所述的结晶后液加碱直接中和是指加入NaOH、CaCO₃、CaO、Ca(OH)₂、NH₃.H₂O中的一种或几种，使溶液中的钒沉淀析出。

所述的结晶后液氧化中和是指加入H₂O₂、NaClO₃、空气、O₂中的一种或几种，使溶液中的低价钒变成V(V)，并同时加入NaOH、CaCO₃、CaO、Ca(OH)₂、NH₃.H₂O中的一种或几种，使溶液中的钒沉淀析出。

所述的沉钒滤渣碱浸是指加入NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一种或几种搅拌浸出钒。

所述的沉钒渣钠盐焙烧是指加入NaCl、NaHCO₃、Na₂CO₃中的一种或几种混合后焙烧，使其中的钒转化成NaVO₃。

所述的水浸是指沉钒渣钠盐焙烧得到的焙砂加水浸出其中的NaVO₃。

所述的铵盐沉钒是指加NH₄Cl使浸出液中的钒以偏钒酸铵的形式沉淀析出。

所述的偏钒酸铵热解是指偏钒酸铵热解分解得V₂O₅产品。

所述的硫酸铝铵矾转型是指NH₄Al(SO₄)₂.12H₂O晶体加水溶解后，加入石灰调pH至3.5～8.5，使其中的Al转化成Al(OH)₃过滤，所得滤液返回石煤酸浸液结晶析出硫酸铝铵矾工序循环使用，滤渣堆存。

沉钒母液可循环至结晶硫酸铝铵矾处。

本发明实施的具体工艺过程为：