[发明专利]一种从钒铬酸盐混合溶液中提取钒铬的方法

说明书

本发明涉及一种从钒铬酸盐混合溶液中提取钒铬的方法，该方法的特点是，先采用结晶沉淀法或水解沉淀法或钙盐沉淀法分离回收钒铬酸盐混合溶液中的钒，再用铜盐沉淀法或钡盐沉淀法分离富集溶液中的铬，所得铬沉淀富集物再经转型得铬的富集液，铬的富集液进一步加工得铬酸及铬酸盐的产品，有效避免了溶液中钒铬分离回收过程钒铬还原渣及氨氮废水的产生。本发明具有钒和铬的分离效果好，工艺流程短，金属回收率高，操作简便，生产成本低，环境友好等优点，适合于工业化生产应用。

技术领域

本发明涉及一种从钒铬酸盐混合溶液中提取钒铬的方法，属于化工冶金领域。

背景技术

钒和铬性质相近，它们在矿物中通常伴生共存。因此，钒和铬的分离是钒铬冶金及化工过程必须解决的问题。钒和铬的水溶液性质相似，分离溶液中的钒和铬，是一个世界性的难题。目前已开发的从含钒铬混合溶液中分离回收钒和铬的方法不少，但使用起来都不尽如意，其中包括溶剂萃取法、离子交换法及铵盐沉淀法。季胺或伯仲复合胺萃取法能实现溶液中钒和铬的分离，但萃取分离钒、铬的成本高，工艺条件难以控制。中国专利CN101538652B采用大孔强碱性树脂D201能将绿泥浸出液中的钒和铬分离，但钒与铬的分离并不彻底。该专利是利用了钒铬氧化还原性质的差异，先将钒和铬以阴离子形式同时吸附到树脂上，然后以含低价钒的溶液还原树脂上的铬阴离子，还原后的铬则被氧化后的钒从树脂置换出来，从而在树脂上实现钒铬的分离。整个工艺过程既需要有氧化性的含钒铬酸盐溶液，也需要还原性的含钒铬酸盐溶液，流程长，操作复杂，且只能回收得到钒的合格产品，铬还是以铬渣的形式回收，钒铬分离回收的效率低。中国专利ZL 201210160816.1采用弱碱和强碱阴离子交换树脂对六价铬和五价钒在水溶液中形成的阴离子交换势的差异，通过饱和吸附实现钒和铬的分离，直接获得钒和铬的产品，但工艺过程复杂，且含六价铬和五价钒的水溶液对树脂的伤害大，严重影响树脂的使用寿命。

现行工艺中，能从钒铬酸盐混合溶液中分离回收钒就难以顾及铬，例如，含铬钒渣、钒铬还原渣等钒铬冶金物料经钠化焙烧-水浸得到的溶液就是典型的钒铬酸盐混合溶液，这类溶液中的Cr通常只有1～30g/L，如果要从溶液中分离回收铬酸盐，必须蒸发大量的水进行浓缩，因为用于铬盐生产的溶液要求其中红铬矾的浓度高达300g/L以上。因此，由钒铬冶金物料钠化焙烧-水浸得到的溶液普遍采用先铵盐沉钒，沉钒后液再还原沉淀钒铬还原渣。然而，由于钒铬还原渣中除Cr之外还含有V、Si、Fe、Ca等杂质，它只能用作生产附加值较低的碱式硫酸铬(铬粉)的原料，目前多数企业都是将钒铬还原渣作为危险固废堆存，且铵盐沉钒产生的废水治理成本，约占五氧化二钒生产成本的三分之一。同样的，要从溶液中提取铬就得忽略钒，如铬铁矿焙烧熟料水浸液中V的浓度一般只有0.1～5g/L，无法进行沉钒作业，溶液中的钒大部分进入加铝净化除硅渣。由此看出，现行工艺不仅无法同时兼顾溶液中的钒和铬，而且存在工艺路线长、试剂耗量大、加工成本高、环境污染大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种工艺流程短，生产成本低，同时分离提取钒和铬，适用于大规模工业生产的从钒铬酸盐混合溶液中提取钒铬的方法。

本发明一种从钒铬酸盐混合溶液中提取钒铬的方法，包括以下步骤：

第一步：钒分离回收

净化脱除Si、P等杂质后的钒铬酸盐混合溶液经冷却或冷冻，使其中的钒结晶沉淀析出，过滤得钒酸钠盐晶体和沉钒后液；或

往净化脱除Si、P等杂质后的钒铬酸盐混合溶液中加入硫酸，使其中的钒水解沉淀析出，过滤得红钒滤饼和沉钒后液；或

往钒铬酸盐混合溶液中加入含钙除钒试剂，搅拌或搅拌研磨使其中的钒以钒酸钙形式选择性沉淀析出，过滤得钒酸钙滤饼和沉钒后液；

第二步：铬分离富集