[发明专利]一种从高铬型钒渣中分离钒铬的方法

说明书

本发明提供了一种高铬型钒渣中分离钒铬的方法，涉及化工技术领域。本发明以高铬型钒渣为主要原料，采用钙化焙烧‑尾渣缓冷焙烧相结合的方式，显著提高了V₂O₅纯度与铬的回收率，实现了高铬型钒渣中钒铬的高效、简便、快捷分离，最终V₂O₅纯度可达98.3％；铬的回收率可达95％，实现了绿色清洁分离钒铬的目的。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种从高铬型钒渣中分离钒铬的方法。

背景技术

高铬型钒渣是一种重要含铬原料，但由于钒铬物理化学性质相似，难以实现钒铬的高效分离。目前现有技术中常用的钒铬分离工艺包括钠化焙烧-钒铬同步浸出和两步焙烧-浸出法。但事实表明，简单的“焙烧-浸出”钒铬渣普遍存在焙烧温度高、钒产品质量差、铬转化率低、含铬废水危害大和处理工艺成本高等问题，且工艺流程复杂，生产成本高，同时二次焙烧浸出液(低钒高铬溶液)中钒铬的进一步分离难以进行，最终也无法实现钒铬的高效分离。

除此之外，以上所述提取工艺一般会产生一定量的六价铬，它可溶于水且易被人体吸收，是国际公认的致癌物，具有高度危害性和难治理性。为此GB31573～2015《无机化学工业污染物排放准》中规定，只有符合六价铬含量0.1mg/L，总铬含量0.5mg/L的废水才满足排放标准。

那么，如何提供一种高效、简便、快捷的高铬型钒渣中钒铬的分离方法是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种从高铬型钒渣中分离钒铬的方法，所述方法具体包括以下步骤：

(1)将高铬型钒渣进行钙化焙烧，采用浓度为50％的稀硫酸按固液比为2:1的比例在50℃下酸浸1h，得到富含V⁴⁺和V⁵⁺的富钒转浸液与提钒尾渣；

(2)向富钒转浸液中加入CaCl₂除杂后抽滤得到纯净富钒液，滴加50％H₂SO₄调节pH值至2.0-3.0后加入(NH₄)₂SO₄，加热至85-95℃，溶液开始变浊后继续反应20min，过滤得到多钒酸铵，将多钒酸铵烘干后煅烧得到高纯V₂O₅；

(3)将步骤(1)中的提钒尾渣进行降温处理，待温度降至673K后得到粗粒级磁性铬铁晶石；

(4)铬铁晶石经磨矿磁选后完成高铬型钒渣中钒铬的高效分离。

进一步地，所述钙化焙烧温度为850℃～1050℃，钙化焙烧时间为4h。

本发明降低了钒铬渣的钙化焙烧温度，在该温度下铬元素难以转化，大部分进入提钒尾渣中。

进一步地，所述富钒转浸液、CaCl₂、(NH₄)₂SO₄的重量比为1000:1:50。

进一步地，所述煅烧温度为500℃，煅烧时间为3h。

进一步地，所述提取液沉钒干燥后V₂O₅的纯度为96.67～99.34wt％。

进一步地，所述提钒尾渣降温处理起始温度为1773K，降温速率为1～20K/min。

进一步地，所述提钒尾渣降温处理起始温度为1573K，降温速率为1～20K/min。

进一步地，所述提钒尾渣降温处理起始温度为1373K，降温速率为1～20K/min。

进一步地，所述提钒尾渣降温处理起始温度为1173K，降温速率为1～20K/min。