[发明专利]由钒渣提取五氧化二钒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及由钒渣提取五氧化二钒的方法，属于钒冶金领域。

背景技术

目前国内外钒渣提钒主要采取钠化焙烧、加压碱浸、钙化焙烧酸浸和钙化焙烧碱液碳酸化浸出等工艺。

传统的钒渣钠化焙烧提钒工艺(配加碳酸钠、氯化钠和硫酸钠等钠化剂进行焙烧)，在焙烧过程中会产生大量的氯气和氯化氢气体，对环境污染严重，随着国家对环保要求越来越严格，钠化焙烧受到严格限制。而钙法焙烧酸浸工艺酸耗大，设备腐蚀严重，废酸对环境危害极大。钙化焙烧碱液碳酸化浸出工艺，其钒的提取率较低，成本高，操作较复杂。

美国专利US3712942公开一种加压碱液浸出提取钒的方法，其反应条件为：压力120～180Kg/cm²，反应温度在320～340℃进行。CN1936037A的中国专利申请公开了一种在压力场下从转炉炼钢提钒渣中氧化转化浸出钒的方法。这两种方法均取得了较好的提钒效果，但高温高压对设备的要求较高，对设备投资和操作带来较大的困难，生产过程中能耗偏高。

因此，对于钒渣提钒来说，如何减少环境污染，降低对设备的要求，并提高转浸率，以及降低能耗等成为本领域技术人员目前迫切需要解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种环境污染更小的由钒渣提取五氧化二钒的方法。

本发明由钒渣提取五氧化二钒的方法包括如下步骤：

a、钒渣破碎，除去金属铁，得到精钒渣；

b、精钒渣于800～1000℃焙烧0.5～4.0h，得到熟料；

c、熟料加入碱液中于100～150℃浸取0.5～3.0h，趁热过滤，得到含钒溶液和尾渣(尾渣可以洗涤3～5次，洗涤液并入含钒溶液中)；

d、含钒溶液进行除杂处理，除杂后的含钒溶液降温至35℃以下，结晶，过滤，得到Na₃VO₄·5～12H₂O晶体和其过滤母液；

e、Na₃VO₄·5～12H₂O晶体加水溶解，采用酸性铵盐沉淀法处理，得到多钒酸铵或偏钒酸铵，多钒酸铵或偏钒酸铵进行脱水、脱氨、熔化处理，得到五氧化二钒产品。

其中，为了使除铁效果更好，上述a步骤优选钒渣破碎至≥80％的钒渣过200目筛。

进一步的，为了提高钒的浸取率，上述b步骤的焙烧优选在有氧条件下焙烧。有氧条件下焙烧即在空气中焙烧，也可以通入氧气焙烧。在有氧条件下高温焙烧，钒渣结构遭到破坏，且钒渣中以+3价形式存在的钒被氧化成+5价。在碱液浸取时，会加快向液相的扩散，使得钒的浸取转化率得到大大的提高，浸出率可达到90％左右，比钠化焙烧提钒、钙法焙烧碳酸化提钒的浸取率更高。

其中，上述c步骤碱液浸取在常压条件下即可。上述c步骤所用碱液可以是钒渣提钒常用的碱液，如：c步骤所述的碱液为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾溶液中至少一种。进一步的，为了提高浸出效果，上述c步骤所述的碱液优选为氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钾、碳酸钾溶液中至少两种的混合溶液。混合碱液具有协同作用，能够提高浸取效果。

其中，上述的碱液的质量浓度为20～50％即可，碱液与熟料的液固比以满足钒浸取需要即可，一般为1.5～5.0∶1。

其中，上述d步骤的含钒溶液可以按照常规方法进行除杂处理，优选采用加入除杂剂的方法除杂，所述除杂剂为CaO、CaCl₂、MgCl₂、Mg₂SO₄、AlCl₃、Al₂(SO₄)₃中至少一种。

进一步的，为了节约资源，降低成本，上述d步骤所得过滤母液返回c步骤浸取熟料使用。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明方法焙烧过程中不添加任何附加剂，不会产生钠化焙烧方法的大量氯气和氯化氢气体，生产过程中环境污染较小；

2、本发明方法的钒的浸取率高，能够达到90％左右；

3、本发明方法浸取过程不需要加压，对设备要求低；

4、本发明方法的过滤母液可以循环使用，即降低了生产成本，又减少了废液对环境的污染；

5、本发明方法对于钒渣的含钙量没有特殊要求，解决了高钙钒渣对钠化焙烧转化率的影响问题。

6、本发明方法为采用钒渣提取五氧化二钒提供了一种新的选择，具有广阔的应用前景。

附图说明