[发明专利]一种电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法

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，涉及一种采用电化学分离含钒铬溶液中钒和铬的方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是重要的铁矿资源，这类矿石中所赋存的钒、铬总量很大。因此，回收利用钒钛磁铁矿中的钒、铬，有着重要的经济意义。我国攀枝花红格矿中含有大量钒、铬。使用这类矿石不论采用何种方法炼铁，钒、铬均共存，并且主要需采用加钠盐焙烧再浸取方法使钒、铬同时进入溶液。如何从碱性浸液中高效并经济地分离和提取钒、铬是综合利用这一宝贵资源的重要课题之一。

在元素周期表中，钒与铬相邻，化学性质极为相似，因此在溶液中把钒和铬直接分离变得尤为困难。普通的化学沉淀法如加入钙离子、钡离子、锶离子都会与溶液中的钒酸根和铬酸根发生反应形成沉淀，变得很难分离。因此，在溶液中直接进行钒铬直接分离已经成为一个世界难题。

在专利200610089232《一种从含钒铬溶液中分离回收钒和铬的方法》中公开了钒铬分离的步骤：1)用伯仲复合胺萃取剂按逆流接触的方式与含有钒(Ⅴ)铬(Ⅵ)水溶液接触萃取，将水中绝大部分钒和少量铬萃取到有机相中，而大部分铬留在水相中；2)调节含铬萃余相(水相)的ｐＨ，并加一定量的还原剂进行还原反应，再用氢氧化钠回调水溶液的ｐＨ值后过滤，得到的固体即为水合氧化铬；3)以碱液为反萃取剂，按逆流接触的方式从富钒有机相中将钒反萃到水中；4)取反萃得到的含钒水溶液，加铵盐沉淀，过滤后得偏钒酸铵；5)沉钒后得到的溶液加碱后送到精馏塔精馏处理后塔顶得浓氨水，塔釜得到脱氨水；6)提取氨后的水返回到上述1)的萃取过程。

可以看出采用萃取分离钒铬的工艺非常地复杂，能耗也比较大。因此亟需开发一种能够能够快速简单地实现钒铬分离的方法。

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。例如，本发明的目的之一在于提供能够在含钒铬溶液中直接实现钒铬分离的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法。所述含钒铬溶液中含有五价钒和六价铬，所述方法包括以下步骤：调节含钒铬溶液的pH值至0～1.0；将含钒铬溶液置于电解槽中进行电解，其中，所述电解槽被离子交换膜分隔为阴极室和阳极室；待所述含钒铬溶液中的钒和铬完成电解迁移后，将所述阳极室内的阳极电解液从阳极室内移出，将所述阴极室内的阴极电解液从阴极室内移出，完成含钒铬溶液中钒和铬的分离。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法的一个实施例，所述方法还包括在所述调节含钒铬溶液的pH值至0～1.0的步骤之前对所述含钒铬溶液进行除硅的步骤。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法的一个实施例，经过所述除硅步骤之后，所述含钒铬溶液中Si元素含量低于0.01g/L。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法的一个实施例，所述除硅步骤包括：调节含钒铬溶液的pH值至5～12；加热含钒铬溶液至50～100℃；向含钒铬溶液中加入除硅剂，过滤得到低硅含钒铬溶液；其中，所述除硅剂为可溶性铝盐、镁盐、铁盐中的一种或几种混合物。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法的一个实施例，所述除硅剂的加入量与所述含钒铬溶液中硅的摩尔比为1～3。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法的一个实施例，所述加入除硅剂进行除硅的反应时间为0.5～2h。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法的一个实施例，在所述除硅步骤中，调节含钒铬溶液的pH值至8～10。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法的一个实施例，采用氧化性酸或非还原性的碱调节含钒铬溶液的pH值。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法的一个实施例，所述含钒铬溶液为铁水吹钒钒渣浸出钒液、粗钒产品溶解所得钒液、石煤提钒离子解析液或者石煤提钒反萃液。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬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。

根据本发明电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法的一个实施例，所述含钒铬溶液中钒的浓度不小于1g/L，铬的浓度不小于1g/L。

与现有技术相比，本发明通过采用电化学方法实现了在钒铬溶液中直接进行钒铬分离，并且钒铬分离铝达到80％以上。

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电解分离含钒铬溶液中钒和铬的方法。