[发明专利]一种含钒酸性溶液除磷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及提钒化工技术领域，更具体地讲，涉及一种除去含钒酸性溶液中磷的方法。

背景技术

目前以钒渣作为原料在工业上大规模应用提取钒的方法主要有钠化提钒法和钙化提钒法。由于钠化法提钒对环境问题造成严重污染，随着对环境问题的关注和环境保护的立法，钠化法提钒的局限性日益突出。近年来，环境友好型的清洁技术－钙化法提钒技术越来越受到人们的重视。

为了降低钢水中的磷含量或者矿源本身含高磷，所得的钒渣或原料中拥有较高的有害元素磷。在钙化提钒进行酸浸工序时，大量的有害元素磷进入到了含钒酸性溶液中。同样的，石煤提钒酸浸钒液和粗钒产品溶解所得酸性钒液中也包含有害元素磷。因此亟需一种能够有效去除含钒酸性溶液中有害元素磷的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的之一在于提供一种能够有效去除含钒酸性溶液中有害元素磷的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种含钒酸性溶液除磷的方法。所述含钒酸性溶液中含有H₂PO₄^-，所述方法包括以下步骤：调节含钒酸性溶液的pH值至0.2～1；将含钒酸性溶液加入电解槽进行电解，其中，所述电解槽被离子交换膜分隔为阴极室和阳极室；待所述含钒酸性溶液中的钒元素的离子和磷元素的离子完成电迁移后，将所述阳极室内的阳极电解液从阳极室内移出，并加入除磷剂进行除磷；然后，过滤除磷后的阳极电解液并与所述阴极室内的阴极电解液混合得到低磷钒液。

根据本发明含钒酸性溶液除磷的方法的一个实施例，所述电解步骤采用稳压电源并控制电解电压为2～10V，电解时间为0.5～2h。

根据本发明含钒酸性溶液除磷的方法的一个实施例，所述除磷剂为铁盐和/或铝盐。

根据本发明含钒酸性溶液除磷的方法的一个实施例，所述除磷剂为聚合硫酸铁和/或聚合硫酸铝。

根据本发明含钒酸性溶液除磷的方法的一个实施例，所述除磷剂的加入量与所述含钒酸性溶液中磷含量的摩尔比为1～5。

根据本发明含钒酸性溶液除磷的方法的一个实施例，所述除磷步骤控制所述阳极电解液的pH值为1.5～4、温度为50～100℃，所述除磷步骤的反应时间为0.5～2h。

根据本发明含钒酸性溶液除磷的方法的一个实施例，采用氧化性酸或非还原性的碱调节所述含钒酸性溶液的pH值和所述阳极电解液的pH值。

根据本发明含钒酸性溶液除磷的方法的一个实施例，所述含钒酸性溶液为含钒铁水提钒所得的钒渣经钙化焙烧酸浸所得的钒液、石煤提钒酸解得到的钒液经萃取法处理后的钒液或者为粗钒产品溶解所得的钒液。

根据本发明含钒酸性溶液除磷的方法的一个实施例，所述含钒酸性溶液中钒元素含量大于5g/L。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明采用电化学与普通化学相结合的方法进行去除酸性溶液中的磷，磷的去除率可达99％。另外，本发明工艺简单易用、设备要求低、操作方便、适应范围广、成本低，具有很好的社会效益和经济效益。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本发明的含钒酸性溶液除磷的方法。

本发明的方法能够适用于含钒铁水提钒所得的钒渣经钙化焙烧酸浸所得的钒液、石煤提钒酸解得到的钒液经萃取法处理后的钒液或者为粗钒产品溶解所得钒液。

其中，含钒酸性溶液中的钒主要以五价钒形式存在。

在一个示例性实施例中，含钒酸性溶液中钒元素含量大于5g/L，含钒酸性溶液的pH值为2.8～3.2。当然，本发明所适用的含钒酸性溶液不限于此，本发明适用于各种同时含有五价钒和H₂PO₄^-的钒液，另外，含钒酸性溶液中还可以包含其他杂质元素，例如铬元素。

申请人发现，含钒酸性溶液的pH值在2.8～3.2条件下，磷主要以H₂PO₄^-存在，若采用普通化学方法(例如，氯化钙除磷工艺)不能有效的去除磷。为了解决含钒酸性溶液中磷难除去的问题，发明人开创性地提出了一种采用电化学与普通化学方法相结合的工艺，从而有效的去除有害元素磷。具体包括以下步骤：