液銨鹽沉淀是將釩酸鈉溶液用硫酸調節(jié)到一定的酸度，加入銨鹽，在加熱攪 拌的條件下沉淀結晶出橘黃色的多釩酸銨(APV)，沉淀后上層液(母液)含釩在0.1g/L以下。 反應方程式為：
[0106] 6NaV03+2H2S〇4+2NH4Cl = (NH4)2V60i6 丄+2NaCl+2Na2S〇4+2H2〇
[0107] 釩在不同濃度和pH的溶液中存在的形式有復雜的變化，其沉淀的晶體結構也呈多 樣性，這就為酸法銨鹽沉淀控制增加了難度。隨著工藝控制條件的改變，多釩酸銨晶體結構 及表現(xiàn)形式現(xiàn)象也有所不同，普遍現(xiàn)象是生成兩種沉淀物，其一是橘黃色的多釩酸銨(六釩 酸銨或十二釩酸銨)沉淀，俗稱黃餅或紅釩，其二是棕紅色或磚紅色的絮狀多釩酸鹽沉淀， 俗稱黑釩。由于絮狀多釩酸鹽雜質含量高，過濾性能差，是生產上所不愿意見到的。
[0108] 正常生產的釩酸鈉溶液一般pH ? 9,其主要成分是偏釩酸鈉。偏釩酸根離子在溶液 中以(V309)3-離子形式存在，屬于釩氧四面體構成，呈環(huán)狀，但固體狀態(tài)為鏈狀結構。絮狀多 釩酸根離子的(V308)，釩氧骨干，實質是(V 308r單元無限無序重復的聯(lián)結體，（V308)，從結 構上可以看成是含有(V3〇 9)3'其中有二個02^離子與附近二個(V3〇9) 3^共享而形成的鏈。因 此從單元結構近似的方面分析，（V308)，形成具有便利條件，（V308)，的結構是近程有序而 遠程無序，（v 6〇16)2-的結構是遠程有序，按化學熱力學原理的"有序狀態(tài)有自發(fā)向無序狀態(tài) 發(fā)展趨勢"推論:生成(V308)，比生成(V 6〇16)h具有優(yōu)勢。從生產和小試驗中可以觀察到絮 狀多釩酸鹽能在瞬時出現(xiàn)，孕育期時間很短，而正常多釩酸鹽孕育期時間相對較長。也可以 觀察到先出現(xiàn)部分絮狀多釩酸鹽，然后慢慢轉變成正常多釩酸鹽。用化學動力學的語言來 敘述，即沉淀過程存在兩個平行反應，第一個是生成(V 3〇8)，的反應：
[0109] n(V3〇9)3-+2nH+= (V3〇8)nm-+nH20
[0110] 反應活化能為Ei，反應速度常數(shù)為h，第二個是生成(V6〇16)2^的反應：
[0111] 2 (V3O9) 3>4H+ = (VeOie) 2>2H20
[0112] 沉淀工序的任務是:將釩酸鈉溶液加酸中和，加入氯化銨，再酸化至一定的酸度， 加熱，生成多釩酸銨沉淀，用水洗滌并液固分離。
[0113] 典型工藝控制條件如下：
[0114] (1)釩溶液:pH= 7~10 ? 5，澄清無懸浮物。釩濃度:精渣，14~28g/L;尾渣，6~16g/ L〇
[0115] (2)加酸系數(shù):1~1.5。
[0116] (3)上層液游離酸:2~3g(H2S〇4)/L。
[0117] (4)加銨系數(shù):0 ? 6~1 ? 4kg(NH4)2S〇4/kgV。
[0118] (5)沉淀溫度：95。〇±2.5。(：。
[0119] (6)水洗溫度：10 ~40 °C。
[0120] (7)水洗水量:2~5m3/板。
[0121] (8)過濾時板框壓濾機壓力控制在17 ? 5~22 ? 5MPa。
[0122] (9)上層液釩濃度:不高于0.06g/L。
[0123] (10)多釩酸銨化學成分(分解后）：商品：V205 298.0%，P<0.05%，S<0.20%，Si <0.25%，F(xiàn)e<0.30%，Na20+K2〇< 1.5%，附著水分 <50%。
[0124] 酸度的控制問題:酸度是釩酸鈉溶液水解成多釩酸銨的重要因素。
[0125] 多釩酸銨在一定酸度環(huán)境下，在沉淀時間條件相同情況下，釩的沉淀率與酸度成 反比，隨著酸度的增加，釩的水解平衡朝有利于V0 2+方向進行，使沉淀率下降，即：
[0126] 2NaV〇3+2H2S〇4=(V〇2)2S〇4+Na2S〇4+2H2〇
[0127] 由于(V02)2S04的生成，所以上層液不易下降。
[0128] 雖然高酸度沉淀沉淀率較低，但是由于沉淀速度較慢，所以雜質含量較低，而品位 卻比較高。反之，低酸度沉淀品位低，雜質含量高，即：
[0129] l〇NaV〇3+2(NH4)2S〇4+2H2S〇4+8H2〇=(NH4)4Na2Vio〇28 ? 10H2〇+4Na2S〇4
[0130] 由于十釩酸鈉中的鈉洗不掉，雜質高，所以品位較低。而且酸度小于某一定范圍 時，釩的聚合度下降，也析不出多釩酸銨，也就是說，當酸度太低到一定程度時，根本就沉淀 不出多釩酸銨來。
[0131 ]溫度的控制問題:溫度是釩酸鈉溶液水解成多釩酸銨的主要條件。
[0132] 在其它條件完全相同的情況下，溫度的升高，可加快沉淀反應速度，但沉淀物顆粒 松散，細小，這是由于溫度過高而破壞了晶粒結構造成的。而在適當?shù)某恋頊囟惹闆r下，反 應速度可以得到控制，沉淀物顆粒緊密、成實，成份較高。
[0133] 從上述可以看出，回收的蒸汽可以用于浸出工序和銨鹽沉釩工序的溶液加熱。經(jīng) 蒸汽濃縮后的廢硫酸可以用于銨鹽沉釩工序的溶液pH值調節(jié)。
[0134] 上述方法通過采用釩渣焙燒尾氣處理系統(tǒng)實現(xiàn)，如圖2、圖3、圖4所示，包括依次連 通的除塵裝置10、換熱裝置20、文丘里系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)；
[0135] 所述脫硫系統(tǒng)包括脫硫塔41、堿液存儲箱42和堿液回收箱43，所述脫硫塔41上部 設置有堿液進口 411、氣體出口 412和除霧器，下端設置有氣體進口 413和堿液出口 414;所述 堿液存儲箱42通過管道與堿液進口 411相連通，且堿液存儲箱42與堿液進口 411之間的管道 上設置有驅動栗44;所述堿液出口 414通過管道與堿液回收箱43相連通;所述氣體進口 413 通過管道與文丘里系統(tǒng)相連接。本裝置，能夠充分利用廢熱，節(jié)約能源;且比較徹底地除去 尾氣中的硫氧化物和粉塵，降低對空氣的污染，實現(xiàn)清潔生產。
[0136] 除塵裝置10除去尾氣中大部分的粉塵，并收集釩酸鹽顆粒進行再利用。換熱裝置 20用于將高溫尾氣與其他工序中用到的需要加熱的氣體或者液體進行換熱，以便于充分利 用尾氣中的熱能，避免浪費。再通過文丘里系統(tǒng)對尾氣進行進一步地降溫和除塵，將尾氣從 氣體進口413通入脫硫塔41，同時，開啟驅動栗44,將堿液存儲箱42內部的堿液抽取至堿液 進口 411，利用堿液對尾氣進行淋洗，去除尾氣中的硫氧化物以及少量的粉塵，在經(jīng)過除霧 器除霧，使尾氣達到排放標準，并從氣體出口 412排出。淋洗后的堿液通過堿液出口 414排至 堿液存儲箱42,進行重復利用或者排至污水處理系統(tǒng)。
[0137] 為了增強除硫效果，所述堿液進口 411為多個，每個堿液進口 411均與堿液存儲箱 42相連通且每個堿液進口 411與堿液存儲箱42之間均設置有驅動栗44。設置多個堿液進口 411，使堿液更加分散，增加與尾氣的接觸面積，確保堿液與尾氣中的硫氧化物充分反映，保 證除硫更加徹底。
[0138] 換熱裝置20可以是高效旋流換熱器、智能旋流換熱機組、螺旋板式換熱器、波紋管 換熱器、列管換熱器、板式換熱器、螺旋板換熱器、管殼式換熱器、容積式換熱器等現(xiàn)有的換 熱器，優(yōu)選的，所述換熱裝置20采用廢熱鍋爐。廢熱鍋爐內部設置有縱翅片熱管和熱管蒸發(fā) 器等，可以進行高溫換熱、中溫換熱、低溫換熱等多次換熱，增加換熱量。
[0139] 廢熱鍋爐安裝于任意工藝系統(tǒng)，作為五氧化二釩生產尾氣處理系統(tǒng)的一部分，優(yōu) 選與五氧化二釩生產系統(tǒng)相連接，以減小設備安裝連接難度。設置有除氧器21和蒸汽聚集 器22,所述除氧器21的上部設置有除鹽水進口 211和蒸汽出口 212,下部設置有除鹽水出口 213和蒸汽進口 214;所述蒸汽聚集器22設置有第二蒸汽進口 221、第三蒸汽出口 222、第四蒸 汽出口 223、汽水分離器和回流出口 224;所述廢熱鍋爐設置有第一尾氣進口 201、第一尾氣 出口 202、第二除鹽水進口 203、第二除鹽水出口 204和回流進口 205，所述第一尾氣進口 201 和第一尾氣出口 202相通，第二除鹽水進口 203和第二除鹽水出口 204相通;所述除鹽水出口 213與第二除鹽水進口 203相連通，且除鹽水出口 213與第二除鹽水進口 203之間設置有鍋爐 給水栗23;所述第二除鹽水出口 204與第二蒸汽進口 221相連通，所述第三蒸汽出口 222與蒸 汽進口 214相連通;所述回流出口 224與回流進口 205相連通;所述第一尾氣進口 201與除塵 裝置10相連通，