[发明专利]一种利用阴离子交换树脂富集钒的方法

说明书

本发明公开了一种利用阴离子交换树脂富集钒的方法，所述方法包括以下步骤：(1)浸出：使用酸性溶液对焙烧后的含钒矿石粉料进行浸泡，过滤得到滤液；(2)吸附：使用阴离子交换树脂吸附滤液中的钒化合物；(3)解吸：使用含草酸和硫酸的溶液对吸附钒化合物后的阴离子交换树脂进行解吸，得到解吸液。该方法使用含草酸和硫酸的溶液作为解吸剂，能够降低原料成本、减少污染、提高提取率、降低能耗。

技术领域

本发明属于钒富集技术领域，涉及一种利用阴离子交换树脂富集钒的方法。

背景技术

五氧化二钒是一种无味无嗅的橙黄色或红棕色的片状或粉末状颗粒，广泛用于冶金、化工等行业，主要用作合金添加剂，此外还用作有机化工的催化剂、无机化学品、搪瓷和磁性材料等。

钒矿是制备五氧化二钒的主要原料之一。以钒矿作为原料生产五氧化二钒的工艺步骤主要包括：焙烧、浸出、富集、铵盐沉钒、加热分解等。在焙烧过程中钒转化为溶于酸的钒酸盐，使用酸作为浸出介质将熟料中的钒酸盐转入水溶液中，再采用离子交换树脂吸附等方式对水溶液中的钒酸盐进行富集，然后使用铵盐使钒以多钒酸铵的形式沉淀出，多钒酸铵在受热条件下分解出五氧化二钒。

现有的离子交换树脂富集方法采用氢氧化钠解吸，存在原料成本高、解吸液杂质量大、水污染大、废水循环率低等缺陷。

因此，本领域需要一种能够解决上述问题的利用离子交换树脂富集钒的方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种利用阴离子交换树脂在酸性条件下直接对钒进行富集的方法，该方法使用含草酸和硫酸的溶液作为离子交换树脂的解吸剂，能够降低原料成本、减少污染、提高提取率、降低能耗。

具体而言，本发明提供一种利用阴离子交换树脂富集钒的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)浸出：使用酸性溶液对焙烧后的含钒矿石粉料进行浸泡，过滤得到滤液；

(2)吸附：使用阴离子交换树脂吸附滤液中的钒化合物；

(3)解吸：使用含草酸和硫酸的溶液作为解吸剂对吸附钒化合物后的阴离子交换树脂进行解吸，得到解吸液。

在一个或多个实施方案中，所述步骤(1)中，浸泡体系的料液比为1:2～1:3，pH值为1.8～2.5，浸泡时间为40～60分钟。

在一个或多个实施方案中，所述步骤(2)中，所述阴离子交换树脂为强碱性阴离子交换树脂，优选为强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，更优选为大孔型强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。

在一个或多个实施方案中，所述步骤(2)中，吸附过程中液体流速为2～5BV/h，待出口液体含钒浓度达到0.05～0.5克V₂O₅/升时，停止吸附。

在一个或多个实施方案中，所述步骤(3)中，所述含草酸和硫酸的溶液中，草酸的浓度为10～50g/L，硫酸的浓度为50～150g/L。

在一个或多个实施方案中，所述步骤(3)中，解吸剂流速为0.5～2BV/h，待解吸液含钒浓度小于10～50克V₂O₅/升时，停止解吸。

在一个或多个实施方案中，所述方法还包括步骤(4)再生洗涤：使用水对解吸后的阴离子交换树脂进行洗涤。

在一个或多个实施方案中，所述步骤(4)中，洗涤过程中水的流速为1～3BV/h，洗涤时间为20～60分钟。

在一个或多个实施方案中，所述方法还包括向步骤(3)得到的解吸液中加入碱和氧化剂进行反应的步骤。

在一个或多个实施方案中，所述碱为氢氧化钠，所述氧化剂为氯酸钠。