[发明专利]一种利用低品位含钒原料提钒以及废水循环利用的方法

说明书

本发明涉及钒的提取冶金技术领域，公开了一种利用低品位含钒原料提钒以及废水循环利用的方法。该方法包括：(1)将低品位含钒原料、亚硫酸钙加入水中打浆，然后加入硫酸浸出，反应结束后将体系的pH值调节至2‑3，固液分离得到残渣和浸出液；(2)将浸出液的pH值调节至5.5‑7进行沉钒，过滤得到钒沉淀物和一次废水；(3)向钒沉淀物中加入水、硫酸和除磷剂反应，固液分离得到滤渣和钒液；(4)向钒液中加入尿素沉钒，过滤得到氢氧化钒和二次废水，将氢氧化钒煅烧得到五氧化二钒；所述一次废水经石灰中和处理后返回步骤(1)中进行使用；所述二次废水返回步骤(3)中进行使用。本方法在提钒的同时可以实现废水的循环利用，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及钒的提取冶金技术领域，具体涉及一种利用低品位含钒原料提钒以及废水循环利用的方法。

背景技术

石煤和石油灰、废催化剂、钒渣提钒尾渣等二次钒资源是生产氧化钒的重要原料。其中，以石煤等二次钒资源为原料进行提钒，多采用酸浸-离子交换-解吸-沉钒工艺，由于提钒过程需要使用钠盐，存在废水量大且难以循环利用的问题。

专利申请CN 109797299A公开了一种石煤钒矿的湿法提钒工艺，主要技术思路是酸性浸出液采用亚硫酸钠或硫代硫酸钠还原，然后利用石灰乳和/或石灰石调节还原液pH＝2.5～3，固液分离，溶液加氯酸钠将四价钒氧化成五价钒，进一步制备五氧化二钒。该研究浸出液还原、氧化过程中均使用了钠盐，不利于工艺水的循环利用；并且使用氯酸钠氧化低浓度的四价钒溶液，试剂成本高。

专利CN 101812593B公开了利用提钒尾渣和酸性铵盐沉钒废水的方法，主要技术思路是利用酸性废水浸出尾渣，然后向浸出液加入焦亚硫酸钠还原钒，加入氢氧化钠调节pH沉钒。该研究浸出液未经过除杂处理，钒产品不合格。

专利CN 102260792B公开了一种含钒石煤添加浓硫酸及添加剂堆浸提钒的方法，主要技术思路是将石煤的硫酸浸出液利用硫代硫酸钠还原，然后用碳酸钙调节pH＝2.5～3，固液分离后经萃取或离子交换树脂处理制备氧化钒。该研究采用含钠还原剂，不利于工艺水的循环利用；该方法通过萃取或离子交换方式制备氧化钒，工艺成本高。

专利CN 104342567B公开了高钙含钒物料提钒的方法，主要技术思路是在含钒物料酸浸过程中加入含铁、钠、铜等离子的还原性物质还原钒，然后采取萃取-返萃工艺制备氧化钒。该研究还原剂引入钠、后续沉钒引入氨盐，不利于工艺水的循环，该方法利用萃取或离子交换方式制备氧化钒，工艺成本高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的含钒物料还原酸浸提钒时在还原过程中使用钠盐影响工艺水的循环使用、钒产品质量不合格等问题，提供一种利用低品位含钒原料提钒以及废水循环利用的方法，该方法在提钒的同时可以实现工艺水的循环利用，具有良好的应用前景。

为了实现上述目的，本发明提供一种利用低品位含钒原料提钒以及废水循环利用的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将低品位含钒原料和亚硫酸钙加入水中进行打浆，然后加入硫酸进行浸出，浸出结束后使用石灰和/或石灰石将体系的pH值调节至2-3，接着固液分离，得到残渣和浸出液；

(2)利用碳酸镁和/或碳酸锰将浸出液的pH值调节至5.5-7进行沉钒，然后过滤得到钒沉淀物和一次废水；

(3)向钒沉淀物中加入水、硫酸和除磷剂，在100-120℃下反应30-120min，反应结束后固液分离，得到滤渣和钒液；所述反应的pH值为2.5-3.5；

(4)向钒液中加入尿素，在90-100℃下进行沉钒，过滤得到氢氧化钒和二次废水，将氢氧化钒进行煅烧，得到五氧化二钒；

其中，所述一次废水经石灰中和处理后返回步骤(1)中进行使用；

所述二次废水返回步骤(3)中进行使用。