專利名稱：從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化工、冶金領域無機物提純技術，特別是一種采用離子交換法從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法。
背景技術：
低品位輝鉬礦、鎳鉬礦、含鉬廢催劑及含鉬廢舊合金等物料已成為提取鉬的重要原料，這些原料中常或多或少的含有釩。由于釩與鉬的性質極為相似，從這些原料提取鉬生產鉬酸銨或其他鉬酸鹽的過程中，釩會進入到鉬酸鹽產品中，造成產品顏色發(fā)黃以致質量不合格。因此，從含釩鉬酸鹽溶液中深度除釩是非常必要的。目前，國內外相關方面的研究還不多，國內目前還沒有鉬釩分離方面的授權專利，這方面的研究也很少。
目前，傳統(tǒng)的從鉬酸鹽溶液中除釩的方法[1-4]是在PH值為7.0-9.0的鉬酸鹽溶液中加入銨鹽使釩以偏釩酸銨的形態(tài)沉淀出來，而鉬仍然留在溶液中以達到分離，但這種方法不僅需要消耗大量的銨鹽，而且不能深度去除鉬酸鹽溶液中的釩，經過這種方法所抽取的鉬酸鹽仍含有微量的釩，因而略顯黃色。
現有的采用萃取法從鉬酸鹽溶液中分離釩的方法，該法用15％N263從含鉬0.042g/L、釩3.57g/L，PH＝7的溶液中分離鉬釩，在O/A＝1/2的條件下，經過五級萃取，釩的萃取率達到99.52％，鉬的萃取率為13.71％。顯然，這種方法對從高濃度鉬酸鹽溶液中分離微量釩是不適用的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有技術從鉬酸鹽溶液中去除釩的凈化法存在的上述缺陷，提供一種從高濃度的鉬酸鹽溶液中深度支除釩的凈化工藝方法，該方法工藝簡單，操作方便，鉬的回收率高，成本低廉。
本發(fā)明的技術解決方案是一種從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法，用離子交換樹指吸附去除鉬酸銨溶液中的釩，提純凈化鉬酸銨溶液，將含釩的鉬酸銨溶液經過調節(jié)PH值后流經柱狀螯合離子交換樹脂床，釩被螯合離子交換樹脂柱吸附，流出液即為脫除釩后的凈化鉬酸銨溶液；用氨水或氫氧化鈉溶液解吸樹脂柱上吸附的釩，從解吸液中回收釩，用礦物酸溶液再生樹脂，礦物酸是硫酸、鹽酸或硝酸中的一種或兩種混合。鉬酸銨溶液進料液是Mo濃渡為50-200克/升，V2O5濃度小于0.5克/升的鉬酸銨溶液，用礦物酸和氨水或NaOH調節(jié)進料液PH值為6.5-8.5。螯合離子交換樹脂是大孔經螯合樹脂，型號為D190、D401、D411、D13、D418；或是凝膠螯合樹脂，型號CU、WP-1、WP-2。樹脂柱吸附釩的過程中，含釩的鉬酸銨溶液流經樹脂柱的流速為每小時流過0.2-2.0倍樹柱體積的溶液；控制鉬酸銨溶液與螯合離子交換樹脂的接觸時間為30分鐘-300分鐘，當流出液含釩量達到漏穿點時停止吸附。解吸過程中，用4％-5％的氨水或用濃度為0.1-2.0mol/L的NaOH溶液作為解吸液，解吸液流速為每小時0.2-2.0倍樹脂柱體積，解吸液含釩量小于0.03g/L時停止解吸，控制鉬酸銨溶液與螯合離子交換樹脂的接觸時間為30分鐘-300分鐘。樹脂再生過程為用流速為每小時0.2-2.0倍的樹脂柱體積的礦物酸流經樹脂床，解吸樹脂柱上吸附的金屬離子Ni2-、Cu2-、Fe2-、Fe3-、Zn2-，解吸流出液PH值＜0.5時，停止轉型再生；靜置1-4小時后，再用流速為每小時0.2-2.0倍樹脂床體積的PH值為6.5-7.5的反滲透水洗滌樹脂床，直到流出的洗滌水PH值大于4時停止洗滌。


圖1是本發(fā)明用離子交換法從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明結合具體實施例參見附圖進一步說明如下用離子交換樹脂吸附去除鉬酸銨溶液中的釩，提純凈化鉬酸銨溶液。本發(fā)明采用含釩的鉬酸銨溶液經過調節(jié)PH值后流經螯合離子交換樹脂柱，釩被交換樹脂吸附，流出液即為脫釩后的凈化鉬酸銨溶液；用氨水或氫氧化鈉溶液解吸負載樹脂上的釩，解吸液可回收釩；用礦物酸溶液再生樹脂。礦物酸是硫酸、鹽酸或硝酸中的一種或兩種混合。其具體操作包括以下步驟1、料液準備當鉬酸銨溶液PH值大于8.5時，用鹽酸、硫酸或硝酸將鉬酸銨溶液調節(jié)到PH值為7.5-8.5范圍內；當鉬酸銨溶液PH值小于6.5時，用氫氧化鈉或氨水溶液將鉬酸銨溶液調節(jié)到PH值為6.5-8.5范圍內，當鉬酸銨溶液PH值在6.5-8.5的范圍內，則不用調節(jié)。
2、吸附螯合離子交換樹脂經過預處理，裝入到交換柱中，交換柱樹脂床高徑比為4∶1-10∶1。含釩鉬酸銨溶液經交換柱，料液流速為每小時0.2-2.0倍的樹脂床體積，溫度為5℃-50℃，釩及其他一些金屬達離子如Ni2-、Cu2-、Fe2-、Fe3-、Zn2-等將被螯合離子交換樹脂吸附。當交換流出液含釩達到漏穿點時停止吸附，流出液即為經過凈化的鉬酸銨溶液。
3、解吸當交換流出液含釩達到漏穿點時停止吸附，用純水頂出樹脂床中的鉬酸銨溶液，然后用4％-15％的氨水或0.1-2.0mol/L的NaOH溶液解吸負載樹脂上的釩，直到解吸液含釩小于0.03g/L停止解吸，解吸劑流速為每小時0.2-2.0倍的樹脂床體積，含釩解吸液用銨鹽沉淀釩提取偏釩酸銨產品。
4、樹脂再生解吸后的樹脂先用純水頂出樹脂床中的氨水或NaOH溶液，再用1-3mol/L的礦物酸轉型，同時解吸樹脂上吸附的Ni2-、Cu2-、Fe2-、Fe3-、Zn2-等金屬離子，轉型酸流速為每小0.2-2.0倍的樹脂床體積，當流出液PH值低于0.5時停止轉型，靜置1-4小時，再用純水洗滌樹脂床內殘留的酸至洗水PH大于5為止，洗水流速為每小時0.2-2.0倍的樹脂床體積。
5、工藝流程本發(fā)明工藝流程見附圖1所示對于含釩(V2O5)在0.03-0.5g/L的鉬酸銨溶液，經過螯合離子交換樹脂分離釩后，鉬酸銨溶液的釩可降低到0.003％以下，除釩率高達90％-99％。
為了進一步說明該法除釩效果，舉出以下實施例加以說明實施例1鉬酸銨溶液，含Mol12.40g/L，V2O50.31g/L，PH＝10。先用1mol/L的HCI調節(jié)PH＝7.5，流經裝有15mlD418樹脂的交換柱，流速15ml/hr，鉬酸銨溶液溫度23℃，流出液含釩見表1。
表1D418樹脂處理含釩鉬酸銨溶液結果

負載樹脂純水洗滌，純水流速15ml/hr，溫度21℃，洗滌2小時后，用5mol/L氨水解吸，解吸劑流速為10ml/hr，解吸流出液成分見表2表2解吸流出液成分

上述經過離子交換除釩后鉬酸銨溶液沉結晶，結晶條件為溫度小于45度，加6mol鹽酸至PH值2.0-2.5，出現結晶5分鐘后過濾，在80℃-100℃下烘干2小時，得到白色鉬酸銨產品，經過光譜分析含釩0.00084％。
實施例2鉬酸銨溶液，含Mol12.40g/L，V2O50.31g/L，PH＝10，先用2mol/L的HCI調節(jié)PH＝7.5，流經裝有15miD411樹脂的交換柱，流速15ml/hr，鉬酸銨溶液溫度23℃，流出液含釩見表3。
表3D411樹脂處理含釩鉬酸銨溶液結果

實施例3鉬酸銨溶液，含Mol12.40g/L，V2O50.31g/L，PH＝10，先用2mol/L的HCI調節(jié)PH＝6.5-8.0，流經裝有10mlWP-2樹脂的交換柱，流速15ml/hr，鉬酸銨溶液溫度23℃，流出液含釩見表4。
表4WP-2樹脂處理含釩鉬酸銨溶液結果

實施例4酸銨溶液，含Mol12.40g/L，V2O50.31g/L，PH＝10，先用2mol/L的HCI調節(jié)PH＝7.5-8.5，流經裝有10mlCU樹脂的交換柱，流速15ml/hr，鉬酸銨溶液溫度20℃，流出液含釩見表5。
表5CU樹脂處理含釩鉬酸銨溶液結果

綜上所述本發(fā)明用離子交換法從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法，其優(yōu)點是經過螯合離子交換樹脂分離釩后，可有效地去除鉬酸銨溶液中的釩，深度凈化鉬酸銨溶液，含釩量可降到0.003％以下，除釩率高達90％-99％，且本方法樹脂用量少，鉬回收率高，生產效率高，設備簡單，操作方便，生產過程無污染，經濟效益好。
權利要求
1.一種從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法，用離子交換樹指吸附去除鉬酸銨溶液中的釩，提純凈化鉬酸銨溶液，其特征是將含釩的鉬酸銨溶液經過調節(jié)PH值后流經柱狀螯合離子交換樹脂床，釩被螯合離子交換樹脂柱吸附，流出液即為脫除釩后的凈化鉬酸銨溶液；用氨水或氫氧化鈉溶液解吸樹脂柱上吸附的釩，從解吸液中回收釩，用礦物酸溶液再生樹脂，礦物酸是硫酸、鹽酸或硝酸中的一種或兩種混合。
2.根據權利要求1所述的從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法，其特征在于鉬酸銨溶液進料液是Mo濃渡為50-200克/升，V2O5濃度小于0.5克/升的鉬酸銨溶液，用礦物酸和氨水或NaOH調節(jié)進料液PH值為6.5-8.5。
3.根據權利要求1所述的從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法，其特征在于螯合離子交換樹脂是大孔經螯合樹脂，型號為D190、D401、D411、D13、D418；或是凝膠螯合樹脂，型號CU、WP-1、WP-2。
4.根據權利要求1所述的從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法，其特征在于樹脂柱吸附釩的過程中，含釩的鉬酸銨溶液流經樹脂柱的流速為每小時流過0.2-2.0倍樹柱體積的溶液；控制鉬酸銨溶液與螯合離子交換樹脂的接觸時間為30分鐘-300分鐘，當流出液含釩量達到漏穿點時停止吸附。
5.根據權利要求1所述的從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法，其特征在于解吸過程中，用4％-5％的氨水或用濃度為0.1-2.0mol/L的NaOH溶液作為解吸液，解吸液流速為每小時0.2-2.0倍樹脂柱體積，解吸液含釩量小于0.03g/L時停止解吸，控制鉬酸銨溶液與螯合離子交換樹脂的接觸時間為30分鐘-300分鐘。
6.根據權利要求1所述的從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法，其特征在于樹脂再生過程為用流速為每小時0.2-2.0倍的樹脂柱體積的礦物酸流經樹脂床，解吸樹脂柱上吸附的金屬離子Ni2-、Cu2-、Fe2-、Fe3-、Zn2-，解吸流出液PH值＜0.5時，停止轉型再生；靜置1-4小時后，再用流速為每小時0.2-2.0倍樹脂床體積的PH值為6.5-7.5的反滲透水洗滌樹脂床，直到流出的洗滌水PH值大于4時停止洗滌。
全文摘要
從鉬酸銨溶液中分離去除釩的凈化方法，屬于化工、冶金、無機物提純領域。本發(fā)明是采用離子交換法支除將鉬酸銨溶液中的釩，將含釩的鉬酸銨溶液經過加入礦物酸和氨水或NaOH調節(jié)pH值后流經螯合離子交換樹脂柱，釩被樹脂吸附而鉬不被吸附，從而使鉬酸銨溶液得到提純，負載樹脂用氨水或氫氧化鈉溶液解吸釩，最后用礦物酸再生樹脂。本發(fā)能深度凈化鉬酸銨溶液，樹脂用量少，鉬回收率高，生產效率高，設備簡單，操作方便，生產過程無污染，經濟效益好。
文檔編號C01G31/00GK1792819SQ20051013664
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權日2005年12月30日
發(fā)明者李青剛, 肖連生, 王學文 申請人:李青剛