[发明专利]五氧化二钒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域。更具体地，本发明涉及制备五氧化二钒的制备方法。

背景技术

钒具有许多优良的物理化学性质，广泛应用于冶金、电子和化工等行业，其中大约85％的用于冶炼钒铁用作合金添加剂，主要是以五氧化二钒的形式使用。目前制备五氧化二钒的原料主要为钒渣，主要方法包括钠化焙烧、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。目前生产五氧化二钒的方法，普遍存在过程长、能耗高、效率低和严重的安全卫生和环境污染的问题。随着国家对环保要求越来越严格，传统的五氧化二钒的制备方法已经不能满足环保的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种沉钒母液的净化方法，其至少具有下列优点之一：高效、低成本、能耗低、安全、环保。

根据本发明的实施例，提供了一种制备五氧化二钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：从原料钒渣制备精细钒渣；将所述精细钒渣进行焙烧浸出制备含有钒酸钠的浸出液；以及从所述含有硫酸钠的浸出液制备五氧化二钒并得到沉钒母液；其中，所述从原料钒渣制备精细钒渣包括：将原料钒渣进行破碎，然后进行磁选铁得到铁渣和选铁后的钒渣；将所述选铁后的钒渣进行一次球磨，然后进行一次选粉得到一次粗粉和作为精细钒渣的一次细粉；将所述一次粗粉进行筛分得到筛上粉和筛下粉；将所述筛下粉进行二次球磨，然后进行二次选粉得到二次粗粉和作为精细钒渣的二次细粉；所述将所述精细钒渣进行焙烧浸出制备含有钒酸钠的浸出液包括：提供所述精细钒渣；向所述精细钒渣中添加碳酸钠获得焙烧混合物；将所述焙烧混合物在700-850摄氏度温度下进行焙烧获得含有钒酸钠的焙烧物料；将所述焙烧物料进行水淬至100摄氏度以下；将经过水淬的焙烧物料进行焙烧物料球磨获得浆料；将所述浆料进行水浸获得浸出浆料；以及将所获得的浸出浆料进行过滤获得滤渣和含有钒酸钠的浸出液；所述从所述含有硫酸钠的浸出液制备五氧化二钒并得到沉钒母液包括：提供所述含有钒酸钠的浸出液；向所述含有钒酸钠的浸出液中添加硫酸铵，并调节pH至pH值为1.5-2，之后在90-100摄氏度的温度下加热，以生成含有多钒酸铵沉淀的混合液；将所述含有多钒酸铵沉淀的混合液进行过滤洗涤获得多钒酸铵沉淀和沉钒母液；将所述多钒酸铵沉淀在400-500摄氏度的温度下加热分解氧化生成五氧化二钒。

根据本发明的实施例，制备五氧化二钒的方法还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述精细钒渣的铁含量小于5重量％。

根据本发明的一个实施例，所述精细钒渣粒度小于150微米。

根据本发明的一个实施例，所述原料钒渣中氧化钙的含量为3.5重量％以下。

根据本发明的一个实施例，将所述浆料进行水浸获得浸出浆料包括对所述浆料进行连续浸出获得浸出浆料。

根据本发明的一个实施例，在所述焙烧物料球磨的过程中添加硫酸镁以去除磷。

根据本发明的一个实施例，在所述焙烧物料球磨的过程中进一步添加硫酸铵。

根据本发明的一个实施例，所述含有硫酸镁的水溶液中进一步含有硫酸铵和硫酸铝的至少一种。

根据本发明的一个实施例，向所述含有钒酸钠的浸出液中添加硫酸铵，并调节pH至pH值为1.5-2，之后在90-100摄氏度的温度下加热，以生成含有多钒酸铵沉淀的混合液包括以下步骤：将所述含有钒酸钠的浸出液进行一次pH调节至pH值为6-7；向经过一次pH调节的所述含有钒酸钠的溶液中添加硫酸铵，之后在80-90摄氏度的温度下加热，形成含有钒酸铵的混合液；将所述含有钒酸铵的混合液进行二次pH调节至pH值为1.5-2；将所述经过二次pH调节的含有钒酸铵的混合液在90-100摄氏度的温度下加热，以生成含有多钒酸铵沉淀的混合液。

根据本发明的一个实施例，所述多钒酸铵沉淀的含水量低于25重量％。

根据本发明的一个实施例，所述沉钒母液含有六价铬、硫酸钠、硫酸铵以及五价钒，所述制备五氧化二钒的方法进一步包括通过以下步骤对所述沉钒母液进行净化：向所述沉钒母液中加入二氧化硫获得六价铬被还原至三价铬的混合液并中和至碱性，以生成含有氢氧化铬沉淀的沉淀后液；和将所述含有氢氧化铬沉淀的沉淀后液进行过滤获得氢氧化铬沉淀和含有硫酸钠、硫酸铵和五价钒的滤液。

根据本发明的一个实施例，通过控制二氧化硫的添加量使得仅六价铬被还原为三价铬而五价钒未被还原。