專利名稱：由釩渣提取五氧化二釩的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由釩渣提取五氧化二釩的方法，屬于釩冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外釩渣提釩主要采取鈉化焙燒、加壓堿浸、鈣化焙燒酸浸和鈣化焙燒堿 液碳酸化浸出等工藝。傳統(tǒng)的釩渣鈉化焙燒提釩工藝(配加碳酸鈉、氯化鈉和硫酸鈉等鈉化劑進(jìn)行焙 燒)，在焙燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的氯氣和氯化氫氣體，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要 求越來(lái)越嚴(yán)格，鈉化焙燒受到嚴(yán)格限制。而鈣法焙燒酸浸工藝酸耗大，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，廢酸 對(duì)環(huán)境危害極大。鈣化焙燒堿液碳酸化浸出工藝，其釩的提取率較低，成本高，操作較復(fù)雜。美國(guó)專利US3712942公開(kāi)一種加壓堿液浸出提取釩的方法，其反應(yīng)條件為壓力 120 180Kg/cm2，反應(yīng)溫度在320 340°C進(jìn)行。CN1936037A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種 在壓力場(chǎng)下從轉(zhuǎn)爐煉鋼提釩渣中氧化轉(zhuǎn)化浸出釩的方法。這兩種方法均取得了較好的提釩 效果，但高溫高壓對(duì)設(shè)備的要求較高，對(duì)設(shè)備投資和操作帶來(lái)較大的困難，生產(chǎn)過(guò)程中能耗 偏高。因此，對(duì)于釩渣提釩來(lái)說(shuō)，如何減少環(huán)境污染，降低對(duì)設(shè)備的要求，并提高轉(zhuǎn)浸率， 以及降低能耗等成為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前迫切需要解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種環(huán)境污染更小的由釩渣提取五氧化二釩 的方法。本發(fā)明由釩渣提取五氧化二釩的方法包括如下步驟a、釩渣破碎，除去金屬鐵，得到精釩渣；b、精釩渣于800 1000°C焙燒0. 5 4. Oh,得到熟料；C、熟料加入堿液中于100 150°C浸取0. 5 3. 0h，趁熱過(guò)濾，得到含釩溶液和尾 渣(尾渣可以洗滌3 5次，洗滌液并入含釩溶液中)；d、含釩溶液進(jìn)行除雜處理，除雜后的含釩溶液降溫至35°C以下，結(jié)晶，過(guò)濾，得到 Na3VO4 · 5 12H20晶體和其過(guò)濾母液；e,Na3VO4 ·5 12Η20晶體加水溶解，采用酸性銨鹽沉淀法處理，得到多釩酸銨或偏 釩酸銨，多釩酸銨或偏釩酸銨進(jìn)行脫水、脫氨、熔化處理，得到五氧化二釩產(chǎn)品。其中，為了使除鐵效果更好，上述a步驟優(yōu)選釩渣破碎至> 80%的釩渣過(guò)200目 篩。進(jìn)一步的，為了提高釩的浸取率，上述b步驟的焙燒優(yōu)選在有氧條件下焙燒。有氧 條件下焙燒即在空氣中焙燒，也可以通入氧氣焙燒。在有氧條件下高溫焙燒，釩渣結(jié)構(gòu)遭到 破壞，且釩渣中以+3價(jià)形式存在的釩被氧化成+5價(jià)。在堿液浸取時(shí)，會(huì)加快向液相的擴(kuò)散， 使得釩的浸取轉(zhuǎn)化率得到大大的提高，浸出率可達(dá)到90%左右，比鈉化焙燒提釩、鈣法焙燒碳酸化提釩的浸取率更高。其中，上述c步驟堿液浸取在常壓條件下即可。上述c步驟所用堿液可以是釩渣 提釩常用的堿液，如c步驟所述的堿液為氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀溶液中至少 一種。進(jìn)一步的，為了提高浸出效果，上述C步驟所述的堿液優(yōu)選為氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸 鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀溶液中至少兩種的混合溶液。混合堿液具有協(xié)同作用，能夠提高浸取 效果。其中，上述的堿液的質(zhì)量濃度為20 50%即可，堿液與熟料的液固比以滿足釩浸 取需要即可，一般為1.5 5.0 1。其中，上述d步驟的含釩溶液可以按照常規(guī)方法進(jìn)行除雜處理，優(yōu)選采用加入除 雜劑的方法除雜，所述除雜劑為CaO、CaCl2, MgCl2, Mg2SO4, A1C13、Al2 (SO4) 3中至少一種。進(jìn)一步的，為了節(jié)約資源，降低成本，上述d步驟所得過(guò)濾母液返回c步驟浸取熟 料使用。本發(fā)明具有如下有益效果1、本發(fā)明方法焙燒過(guò)程中不添加任何附加劑，不會(huì)產(chǎn)生鈉化焙燒方法的大量氯氣 和氯化氫氣體，生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境污染較??；2、本發(fā)明方法的釩的浸取率高，能夠達(dá)到90%左右；3、本發(fā)明方法浸取過(guò)程不需要加壓，對(duì)設(shè)備要求低；4、本發(fā)明方法的過(guò)濾母液可以循環(huán)使用，即降低了生產(chǎn)成本，又減少了廢液對(duì)環(huán) 境的污染；5、本發(fā)明方法對(duì)于釩渣的含鈣量沒(méi)有特殊要求，解決了高鈣釩渣對(duì)鈉化焙燒轉(zhuǎn)化 率的影響問(wèn)題。6、本發(fā)明方法為采用釩渣提取五氧化二釩提供了一種新的選擇，具有廣闊的應(yīng)用 前景。


圖1是本發(fā)明方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限 制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例1采用本發(fā)明方法從釩渣中提取五氧化二釩將釩渣進(jìn)行破碎球磨處理，過(guò)200目通過(guò)率達(dá)到82%，稱取IOOg精釩渣在有氧的 條件下進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為850°C，時(shí)間控制在3. Oh ；將熟料在球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行磨細(xì)，然后加入20%的氫氧化鉀溶液和15%碳酸鈉溶液 進(jìn)行浸出，液固比按4 1，浸出反應(yīng)溫度為120°C，浸出反應(yīng)時(shí)間為l.Oh，對(duì)熟料洗滌5次； 料液在90°C進(jìn)行固液分離，過(guò)濾得到14g/L含釩溶液和尾渣；將含釩溶液加入0. 3質(zhì)量份的CaCl2和0. 2質(zhì)量份的Al2 (SO4) 3進(jìn)行除雜，除雜時(shí) 間0. 5h，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行除渣；將液相降溫到8°C進(jìn)行結(jié)晶沉淀反應(yīng)，結(jié)晶沉淀完全后進(jìn)行 固液分離，過(guò)濾得到Na3VO4 · 5 12H20晶體和其過(guò)濾母液，母液送浸出工序循環(huán)配制堿溶液；將Na3VO4 · 5 12H20晶體溶于水中，加入硫酸和硫酸銨進(jìn)行沉淀，得到多釩酸銨， 再將多釩酸銨進(jìn)行脫水、脫氨、熔化得到片狀五氧化二釩產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，釩轉(zhuǎn)化率為88. 64%,所得五氧化二釩品位為99. 07%。實(shí)施例2采用本發(fā)明方法從釩渣中提取五氧化二釩將釩渣進(jìn)行破碎球磨處理，過(guò)200目通過(guò)率達(dá)到90%，稱取IOOg精釩渣在有氧的 條件下進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為1000°C，時(shí)間控制在1. Oh ；將熟料在球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行磨細(xì)，然后加入20%的碳酸鉀溶液和30%硫酸鈉溶液進(jìn) 行浸出，液固比按2 1，浸出反應(yīng)溫度為150°C，浸出反應(yīng)時(shí)間為2.0h，對(duì)熟料洗滌4次； 料液在120°C進(jìn)行固液分離，過(guò)濾得到27g/L含釩溶液和尾渣；將含釩溶液加入0. 1質(zhì)量份的CaO和0. 4質(zhì)量份的MgCl2進(jìn)行除雜，除雜時(shí)間 l.Oh，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行除渣；將液相降溫到16°C進(jìn)行結(jié)晶沉淀反應(yīng)，結(jié)晶沉淀完全后進(jìn)行 固液分離，過(guò)濾得到Na3VO4 · 5 12H20晶體和其過(guò)濾母液，母液送浸出工序循環(huán)配制堿溶 液；將Na3VO4 · 5 12H20晶體溶于水中，加入硫酸和硫酸銨進(jìn)行沉淀，得到多釩酸銨， 再將多釩酸銨進(jìn)行脫水、脫氨、熔化得到片狀五氧化二釩產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，釩轉(zhuǎn)化率為87. 32%,所得五氧化二釩品位為98. 51 %。實(shí)施例3采用本發(fā)明方法從釩渣中提取五氧化二釩將釩渣進(jìn)行破碎球磨處理，過(guò)200目通過(guò)率達(dá)到86%，稱取IOOg精釩渣在有氧的 條件下進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為900°C，時(shí)間控制在1. Oh ；將熟料在球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行磨細(xì)，然后加入30%的氫氧化鈉溶液和15%碳酸鈉溶液 進(jìn)行浸出，液固比按3 1，浸出反應(yīng)溫度為130°C，浸出反應(yīng)時(shí)間為1.5h，對(duì)熟料洗滌3次； 料液在95°C進(jìn)行固液分離，過(guò)濾得到21g/L含釩溶液和尾渣；將含釩溶液加入0. 5質(zhì)量份的CaCl2進(jìn)行除雜，除雜時(shí)間1. Oh,反應(yīng)結(jié)束后進(jìn) 行除渣；將液相降溫到12°C進(jìn)行結(jié)晶沉淀反應(yīng)，結(jié)晶沉淀完全后進(jìn)行固液分離，過(guò)濾得到 Na3VO4 · 5 12H20晶體和其過(guò)濾母液，母液送浸出工序循環(huán)配制堿溶液；將Na3VO4 · 5 12H20晶體溶于水中，加入硫酸和硫酸銨進(jìn)行沉淀，得到多釩酸銨， 再將多釩酸銨進(jìn)行脫水、脫氨、熔化得到片狀五氧化二釩產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，釩轉(zhuǎn)化率為93. 17%,所得五氧化二釩品位為98. 84%。實(shí)施例4采用本發(fā)明方法從釩渣中提取五氧化二釩將釩渣進(jìn)行破碎球磨處理，過(guò)200目通過(guò)率達(dá)到80%，稱取IOOg精釩渣在有氧的 條件下進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為900°C，時(shí)間控制在2. Oh ；將熟料在球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行磨細(xì)，然后加入15%的氫氧化鈉溶液和20%氫氧化鉀溶 液進(jìn)行浸出，液固比按5 1，浸出反應(yīng)溫度為120°C，浸出反應(yīng)時(shí)間為1.5h，對(duì)熟料洗滌3 次；料液在95°C進(jìn)行固液分離，過(guò)濾得到18g/L含釩溶液和尾渣；將含釩溶液加入0. 2質(zhì)量份的CaCl2和0. 1質(zhì)量份的Mg2SO4和0. 1質(zhì)量份的AlCl3 進(jìn)行除雜，除雜時(shí)間1. 5h，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行除渣；將液相降溫到9°C進(jìn)行結(jié)晶沉淀反應(yīng)，結(jié) 晶沉淀完全后進(jìn)行固液分離，過(guò)濾得到Na3VO4 · 5 12H20晶體和其過(guò)濾母液，母液送浸出 工序循環(huán)配制堿溶液；
將Na3VO4 · 5 12H20晶體溶于水中，加入硫酸和硫酸銨進(jìn)行沉淀，得到偏釩酸銨， 再將偏釩酸銨進(jìn)行脫水、脫氨、熔化得到片狀五氧化二釩產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，釩轉(zhuǎn)化率為90. 43%，所得五氧化二釩品位為99. 15%。
權(quán)利要求
由釩渣提取五氧化二釩的方法，其特征在于包括如下步驟a、釩渣破碎，除去金屬鐵，得到精釩渣；b、精釩渣于800～1000℃焙燒0.5～4.0h，得到熟料；c、熟料加入堿液中于100～150℃浸取0.5～3.0h，趁熱過(guò)濾，得到含釩溶液和尾渣；d、含釩溶液進(jìn)行除雜處理，除雜后的含釩溶液降溫至35℃以下，結(jié)晶，過(guò)濾，得到Na3VO4·5～12H2O晶體和其過(guò)濾母液；e、Na3VO4·5～12H2O晶體加水溶解，采用酸性銨鹽沉淀法處理，得到多釩酸銨或偏釩酸銨，多釩酸銨或偏釩酸銨進(jìn)行脫水、脫氨、熔化處理，得到五氧化二釩產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由釩渣提取五氧化二釩的方法，其特征在于a步驟釩渣破碎 至彡80%的釩渣過(guò)200目篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由釩渣提取五氧化二釩的方法，其特征在于b步驟焙燒是在 有氧條件下焙燒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由釩渣提取五氧化二釩的方法，其特征在于c步驟所述的堿 液為氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀溶液中至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由釩渣提取五氧化二釩的方法，其特征在于c步驟所述的堿 液為氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀溶液中至少兩種的混合溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的由釩渣提取五氧化二釩的方法，其特征在于所述的堿 液的質(zhì)量濃度為20 50%，堿液與熟料的液固比為1.5 5.0 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由釩渣提取五氧化二釩的方法，其特征在于d步驟含釩溶 液進(jìn)行除雜處理時(shí)采用加入除雜劑的方法除雜，所述除雜劑為CaO、CaCl2, MgCl2, Mg2SO4, A1C13、Al2 (SO4)3 中至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由釩渣提取五氧化二釩的方法，其特征在于d步驟所得過(guò)濾 母液返回c步驟浸取熟料使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及由釩渣提取五氧化二釩的方法，屬于釩冶金領(lǐng)域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種環(huán)境污染更小的由釩渣提取五氧化二釩的方法。本發(fā)明由釩渣提取五氧化二釩的方法包括如下步驟a、釩渣破碎，除去金屬鐵，得到精釩渣；b、精釩渣于800～1000℃焙燒，得到熟料；c、熟料加入堿液中浸取，趁熱過(guò)濾，得到含釩溶液和尾渣；d、含釩溶液進(jìn)行除雜處理，除雜后的含釩溶液降溫至35℃以下，結(jié)晶，過(guò)濾，得到Na3VO4·5～12H2O晶體和其過(guò)濾母液；e、Na3VO4·5～12H2O晶體加水溶解，采用酸性銨鹽沉淀法處理，得到多釩酸銨或偏釩酸銨，多釩酸銨或偏釩酸銨進(jìn)行脫水、脫氨、熔化處理，得到五氧化二釩產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C22B3/12GK101899582SQ201010241480
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者蘭鋼, 官仁權(quán), 汪大成, 郭寶林 申請(qǐng)人:四川省川威集團(tuán)有限公司;內(nèi)江市川威特殊鋼有限公司