[发明专利]一种从高铬低钒沉钒废水中回收钒和铬的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钒和铬的回收利用技术领域，具体涉及一种从高铬低钒沉钒废水中回收钒和铬的方法。

背景技术

在以含铬钒钛磁铁矿为原料综合回收铁、钒、钛过程中，铬由于性质与钒相近，与钒一起经高炉冶炼、转炉提钒工序处理后进入钒渣。国内外钒渣提钒生产厂主要采用钠化焙烧、水浸提钒工艺。在浸出液沉钒过程中，钒酸根与铵根离子结合形成多钒酸铵或者偏钒酸铵沉淀，铬酸根或者重铬酸根因不沉淀而留在溶液中，与沉淀不彻底的钒酸根一起进入沉钒上层液。由于不同矿区的钒钛磁铁矿中的钒和铬含量差异较大，并且经沉钒处理后的沉钒废水中的钒浓度相对稳定，但铬含量的差异导致不同矿区所得到的沉钒废水钒和铬比例差异较大，这就增大了回收钒、铬的难度。

现有技术中存在多种从沉钒废水中回收钒和铬的工艺。例如，吴慎初在名称为“从沉钒上层液中回收钒和铬”的文献中介绍了钒铬渣经焙烧、浸出、沉钒的方法分离钒和铬以获得钒产品和Cr₂O₃。闻诗祖等在名称为“从还原钒铬渣中提取钒”的文献中介绍了将钒铬渣在有氧化剂的条件下用氢氧化钠浸出获得浸出液、经除磷处理后进行酸性沉钒、最终得到的产品V₂O₅含量大于94％的方法。上述方法均是从沉钒废水经处理后先得到钒铬渣，然后再进一步回收钒铬，存在工艺流程长，且钒产品未达到国家标准的缺点。

于1993年6月23日公开的公开号为CN1073414的专利申请公开了一种从含钒铬混合废水中分离钒和铬的方法。该方法的原理是在酸性沉钒废水中加入三氯化铁并用氢氧化钠调节pH生成钒酸铁沉淀，过滤回收钒；滤液经还原、中和后生成氢氧化铬。该方法存在沉淀钒酸铁的溶液处理量大，仅对钒铬浓度较低的溶液有意义，对铬含量高的溶液达不到分离的效果的缺点。

于2008年2月13日公开的公开号为CN101121962的专利申请公开了一种从含钒和铬溶液中分离回收钒和铬的方法。该方法的原理是采用伯伸复合胺萃取剂逆流接触的方式与含有钒铬水溶液接触萃取，将水中的绝大部分钒和少量铬萃取到有机相中，大部分铬留在水相；含钒有机相反萃后沉钒获得钒产品，铬还原、中和后得到氢氧化铬，从而实现钒和铬的回收分离。该方法实际操作控制过程复杂，易出现乳化相，对铬高钒低的沉钒废水和硅含量较高的沉钒废水不适用。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种钒回收率高、设备简单、能够分离钒和铬并获得合格的钒产品的从高铬低钒沉钒废水中回收钒和铬的方法。

本发明提供了一种从高铬低钒沉钒废水中回收钒和铬的方法。所述方法包括步骤：A、用离子交换树脂吸附沉钒废水中的钒和铬，获得含钒、铬树脂；B、用解吸利解吸含钒、铬树脂，获得含钒、铬的解吸液；C、对解吸液进行沉钒处理，获得粗多钒酸铵和含铬溶液或者获得粗偏钒酸铵和含铬溶液，调节含铬溶液至酸性，然后依次对含铬溶液进行还原处理和中和处理后制得铬渣；D、使用碱性溶利溶解粗多钒酸铵后进一步沉钒以获得合格的多钒酸铵或者偏钒酸铵，或者将粗偏钒酸铵溶解于热水形成溶液并向该溶液中加入铵盐来进行重结晶以获得合格的偏钒酸铵。

与现有技术相比，本发明的从高铬低钒沉钒废水中回收钒和铬的方法能够直接从沉钒废水中回收并分离钒和铬，并获得合格的钒产品，而且具有流程短、钒收率高、产业化设备简单等特点。

具体实施方式

本发明的回收沉钒废水中的钒和铬的原理是：用离子交换树脂在酸性条件下吸附沉钒废水中的钒和铬，解吸后获得含钒和铬的溶液，一般情况下铬浓度比钒浓度高，然后，采用两次沉钒的方式，一次沉钒主要是分离绝大部分铬，二次沉钒可以获得合格的钒产品。

根据本发明的从高铬低钒沉钒废水中回收钒和铬的方法包括步骤：A、用离子交换树脂吸附沉钒废水中的钒和铬，获得含钒、铬树脂；B、用解吸剂解吸含钒、铬树脂，获得含钒、铬的解吸液；C、对解吸液进行沉钒处理，获得粗多钒酸铵和含铬溶液或者获得粗偏钒酸铵和含铬溶液，调节含铬溶液至酸性，然后依次对含铬溶液进行还原处理和中和处理后制得铬渣；D、使用碱性溶剂溶解粗多钒酸铵后进一步沉钒以获得合格的多钒酸铵或者偏钒酸铵，或者将粗偏钒酸铵溶解于热水形成溶液并向该溶液中加入铵盐来进行重结晶以获得合格的偏钒酸铵。

在一个示例性实施例中，所述步骤C中可使用焦亚硫酸钠或者亚硫酸氢钠来还原含铬溶液，然后可使用氢氧化钠来中和经还原后的含铬溶液。