[发明专利]一种利用高铬型钒渣制备五氧化二钒和三氧化二铬的方法

说明书

本发明涉及一种利用高铬型钒渣制备五氧化二钒和三氧化二铬的方法，该方法是将高铬型钒渣进行钠化后焙烧之后在(NH₄)₂SO₄溶液中进行浸出，过滤后，得到含钒铬浸出液和尾渣；调节含钒铬浸出液的pH值及温度将钒沉淀，过滤分离固液，得到钒酸铵沉淀及含铬上清液；焙烧钒酸铵沉淀制得五氧化二钒；含铬上清液加还原剂，并调节pH值使铬沉淀，过滤得到氢氧化铬沉淀及提钒铬废液；氢氧化铬沉淀焙烧制得三氧化二铬，提钒铬废液进行循环利用。本发明方法实现了高铬钒渣中钒铬的高效分离，分别制得的五氧化二钒和三氧化二铬的纯度都较高，同时获得的提钒铬废液可循环返回浸出过程中利用，实现了提钒铬废液的循环利用，避免水体污染，且有效节约了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种利用高铬型钒渣制备五氧化二钒和三氧化二铬的方法，属于钒化工技术与资源循环利用技术领域。

背景技术

钒和铬是重要的稀有金属，其化合物广泛用于冶金、化工、建材等诸多领域。高铬型钒渣是高铬型钒钛磁铁矿冶炼过程中的副产物，其中钒与铬都有相对较高的品味，因此是一种潜在的钒铬提取原料。但从高铬型钒渣中分离提取钒铬的工艺有两个限制因素：一是由于钒铬性质较相似导致钒铬分离较困难；二是由于高价钒铬均具有毒性，提取工艺中产生的废水废渣等难以处理。因此如何实现高铬钒渣中钒铬的高效清洁提取分离是目前钒化工行业亟待解决的问题。

除此之外，在传统钒渣提钒工艺中，含钒浸出液需进一步加入铵盐将钒以钒酸铵的形式沉淀下来。在此过程中会产生大量氨氮废水，对水体污染极大，氨氮废水的处理造成的成本损耗又是钒化工行业不可避免的。如何能降低提钒工业的成本并解决污染问题，也需要考虑。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种利用高铬型钒渣制备五氧化二钒和三氧化二铬的方法，可实现高铬钒渣中钒与铬的高效分离提取，并制得较高纯度的五氧化二钒和三氧化二铬，提取钒铬后的废水可不经过氨氮处理直接返回浸出体系，既避免了环境污染又节约了成本。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种利用高铬型钒渣制备五氧化二钒和三氧化二铬的方法，其包括如下步骤：

S1、焙烧：将高铬型钒渣与钠盐混合得到混合物料，将混合物料高温焙烧得到焙烧熟料；

S2、浸出：将步骤S1得到的焙烧熟料在(NH₄)₂SO₄中进行浸出，之后过滤分离固液，得到含钒铬浸出液和尾渣；

S3、沉钒：通过调节步骤S2所得含钒铬浸出液pH值及温度将钒沉淀，过滤分离固液，得到钒酸铵沉淀及含铬上清液；

S4、五氧化二钒制备：焙烧步骤S3得到的钒酸铵沉淀制得五氧化二钒产品；

S5、还原沉淀铬：步骤S3所得含铬上清液通过添加还原剂还原，并调节pH值使铬沉淀，通过过滤分离固液，得到氢氧化铬沉淀及提钒铬废液；

S6、三氧化二铬制备：焙烧步骤S5得到的氢氧化铬沉淀制得三氧化二铬；

S7、铵盐循环：步骤S5所得提钒铬废液直接或补充部分(NH₄)₂SO₄后循环进入下一批次的铬型钒渣进行步骤S2浸出过程。

进一步，还包括如下步骤：

S8、步骤S2所得尾渣在脱钠后，作为填料返回烧结体系。