[发明专利]一种含钒铬酸盐溶液分离回收铬的方法

说明书

本发明涉及一种含钒铬酸盐溶液分离回收铬的方法，该方法的特点是，将含钒铬酸盐溶液中的钒分离后，再加入含铅化合物作为铬的沉淀富集剂，使其中的铬以铬酸铅的形式沉淀富集，过滤得沉铬后液和铬富集渣；铬富集渣用硫酸和/或硫酸盐溶液浸出，过滤得铬富集液和硫酸铅，所得硫酸铅直接返回用作铬的沉淀富集剂，或经转型后再返回用作铬的沉淀富集剂，从而避免了钒渣提钒工艺过程产生钒铬还原渣，实现含铅化合物在镉分离富集过程中的循环使用。本发明具有铬分离回收效果好，金属回收率高，操作简便，生产成本低，环境友好等优点，适合于含钒铬酸盐溶液分离回收铬工业化应用。

技术领域

本发明涉及一种含钒铬酸盐溶液分离回收铬的方法，属于化工冶金领域。

背景技术

钒铬是钒钛磁铁矿中常见的伴生元素，钒铬在钒钛磁铁矿冶炼过程富集在钒渣中。因此，从含钒铬酸盐溶液中分离回收V(V)和Cr(VI)是钒渣提钒必须解决的问题。V(V)和Cr(VI)的水溶液性质相似，分离溶液中的V(V)和Cr(VI)，是一个世界性的难题。目前钒渣提钒普遍采用先铵盐沉淀多钒酸铵，沉钒后液(含V0.1～0.5g/L,含Cr 0.5～1.5g/L)再还原中和沉淀含Cr(III)、V(III)及V(IV)的钒铬还原渣，钒铬还原渣进一步处理分离回收其中的钒和铬。然而，钒铬还原渣成分复杂，其中除Cr(III)、V(III)及V(IV)外，还含有Si、Fe、Al、Ca及V(V)。将钒铬还原渣中的钒和铬完全分离回收，技术难度大，加工成本高，环境污染严重。因此，人们开发了不少直接从含钒铬酸盐溶液中直接分离回收V(V)和Cr(VI)的方法，其中包括溶剂萃取法、离子交换法及分步沉淀法。

季胺或伯仲复合胺萃取法能实现溶液中钒和铬的分离，但溶剂萃取法只适用于高浓度的含钒铬酸盐溶液中铬的分离回收，对于含Cr仅有0.5～1.5g/L的沉钒后液，采用萃取分离法分离回收其中的铬成本太高，经济上不合算。

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ZL201210160816.1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。

中国专利CN105506285A采用钙盐先沉淀分离提钒液中的钒，然后用钡盐分离富集沉钒后液中铬，最后酸化回收溶液中碳酸钠盐。所得铬酸钡沉淀物再加硫酸氢钠转型，过滤得含重铬酸钠滤液和硫酸钡滤渣。因为硫酸钡的沉淀浓度积比铬酸钡的沉淀浓度积还要小一些，所以过滤得到的硫酸钡滤渣无法返回沉铬工序继续用作铬的沉淀剂。然而，所得硫酸钡滤渣即便是经过反复洗涤也还是含铬固废，且得到的滤液中Cr的浓度不高，必须经过大量蒸发浓缩后，才能从中结晶析出重铬酸钠晶体。因此，该方法在工业生产上难以实施。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足而提供一种工艺流程短，铬分离回收成本低，环境友好的从含钒铬酸盐溶液分离回收铬的方法。

本发明一种含钒铬酸盐溶液分离回收铬的方法，包括以下步骤：

第一步：铬沉淀富集

按除钒后的含钒铬酸盐溶液中的铬形成铬酸铅化学反应计量数的1～3倍直接加入含铅化合物，使其中的铬沉淀析出，过滤得铬富集渣和沉铬后液，沉铬后液直接返回用作钒渣熟料的浸出液，或先分离回收其中的钠盐后，再返回用作钒渣熟料的浸出液；

第二步：铬分离回收