[发明专利]从高钒钠铝硅渣中提取钒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废渣的处理方法，尤其是一种从高钒钠铝硅渣中提取钒的方法。

背景技术

“高钒钠铝硅渣”是常规钒渣钠化焙烧提钒工艺中含钒浸出液用铝盐除硅除磷时所产生的固体废料，其主要成分为：Na=6%、Al=8%、Si=12%、 V=10%。高钒钠铝硅渣如堆放或填埋必然造成资源的浪费和环境的不良影响。目前处理钠硅渣主要有以下两种方式：1、应用化学方法提取钠硅渣中的钠、铝：中国专利公开号CN101054629A公开了一种氯化法处理钠硅渣的方法，该工艺在钠硅渣中加入还原剂，连续加入到沸腾氯化炉内进行氯化，实现钠硅渣中钠元素的一段选择氯化，经过水洗、焙烧、冷凝分离等步骤，实现有价元素分离。中国专利申请公开号CN1597525A公开了一种氧化铝生产过程中的脱硅渣处理方法，该工艺将固液分离后的钠硅渣与碱液、石灰乳在混搅拌均匀后在溶出罐中加热至120～200℃保温溶出45-150min，固液分离溶出液送至氧化铝生产流程中赤泥洗涤系统。中国专利申请公开号CN101343076A公开了一种用钠硅渣生产微粉氢氧化铝的方法，用浓硫酸处理钠硅渣得酸渣，然后将酸渣用水溶出，得到硫酸铝溶液及硅胶，继而生产氢氧化铝微粉。2、以钠硅渣为起始原料制备分子筛：中国专利公开号CN1562748A公开了一种钠硅渣生产洗涤用4A沸石的方法，该方法将钠硅渣净化预处理后，经过配料、烧结、溶出、晶化等工序制得洗涤用4A沸石产品。中国专利公开号CN101139099A介绍了另一种利用钠硅渣生产4A沸石的工艺，该工艺先利用酸性调节液对钠硅渣进行浸出反应，滤渣加入到碱性调节液中进行反应，加入导晶助剂，进行合成、晶化、烘干得到4A沸石产品。

上述钠硅渣的处理方法主要针对氧化铝工业副产的钠硅渣，而钒制品厂钒液净化除硅得到的高钒钠铝硅渣较上述氧化铝工业副产的钠硅渣有下述不同之处：1、高钒钠铝硅渣中的含钒量较高，含单质钒约为10%；2、高钒钠铝硅渣中的钙铁含量相对较高。因此。如按上述方法处理高钒钠铝硅渣，除造成钒的浪费外，杂质含量的增高会对浸出液中各元素的分离及分子筛的质量造成不利的影响。目前，钒制品厂的高钒钠铝硅渣主要是用水洗或酸浸回收钒，但是存在钒的回收率低，耗酸量大，对后续提钒工艺也造成了极大困难的问题；并且所得尾渣中残钒较高，也不能资源化利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种钒回收率高的从高钒钠铝硅渣中提取钒的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：将高钒钠铝硅渣与氢氧化钠溶液混合进行转浸反应，反应完毕后将反应浆料稀释，得到稀释浆料；然后对稀释浆料进行保温过滤，得到浸出渣和含钒的钠盐碱溶液，所述含钒的钠盐碱溶液进行钒酸钠结晶，得到钒酸钠。

本发明进一步的采用下述工艺步骤：（1）配料：将NaOH与高钒钠铝硅渣按重量比0.25～2:1的比例混合均匀；

（2）转浸：在混合的NaOH与高钒钠铝硅渣中按固液重量比1:1～4加入水，然后在50～200℃下常压转浸0.5～2h，得到反应浆料；

（3）稀释过滤：用水或者NaOH溶液将反应浆料稀释成稀释浆料，然后固液分离，得到浸出渣和含钒的钠盐碱溶液；

（4）结晶：含钒的钠盐碱溶液进行钒酸钠结晶，得到钒酸钠。

本发明所述步骤（3）中NaOH溶液的质量分数为1～15%。

本发明所述步骤（3）中的固液分离是在70～90℃对稀释浆料进行保温过滤。

本发明所述步骤（3）得到的浸出渣用水洗涤后得到高钒钠铝硅渣的提钒尾渣；所述的高钒钠铝硅渣的提钒尾渣与常规钒渣的提钒尾渣混合后进行焙烧处理。所述的钒渣是炼钢过程中得到常规钒渣，是对含钒铁水在提钒过程中经氧化吹炼得到的或含钒铁精矿经湿法提钒所得到的含氧化钒的渣子的统称。

所述的焙烧处理为：（1）混料：将高钒钠铝硅渣的提钒尾渣与钒渣的提钒尾渣按重量比1:5～1:100混合，得到混合渣；

（2）焙烧：混合渣在700～900℃焙烧1～10h，冷却，得到焙烧渣；

（3）固液分离：焙烧渣水浸过滤，得到含钒清液和终渣；所述的含钒清液作为母液，可用于钒渣提钒工艺；所述的终渣可作为黑瓷制备颜料或太阳能板吸热涂料。

本发明所述步骤（4）中含钒的钠盐碱溶液在0～40℃下进行钒酸钠结晶。

本发明所述步骤（4）钒酸钠结晶得到的结晶后液用于替代步骤（2）中所述的水。