專利名稱：一種利用焙砂余熱提高釩的水浸率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用出爐焙砂余熱提高浸出液中可溶性釩的濃度，同時減少廢水量的方法，具體來說就是將于高溫下出爐的焙砂直接進行水浸，利用焙砂的高溫提高浸出率，同時高溫加快部分水分的蒸發(fā)，從而減少后續(xù)過程中所需處理的廢水量。
背景技術(shù)：
釩是一種重要的金屬，廣泛應用于冶金、航空航天、電子、化工、醫(yī)藥等各個領(lǐng)域，是我國重要的化工產(chǎn)品。釩礦中的釩主要以V(III)和V(IV)的形式存在，V(IV)存在于粘土礦物二八面體夾心層中以類質(zhì)同象形式取代Al3+，V (IV )以VO2和VO2+等形式存在，VO2在伊利石類粘土礦物二八面體晶體中替代Al3+，難于被水、酸和堿溶解浸出。工業(yè)生產(chǎn)中一般是將礦物磨碎到一定粒度，與一定比例的添加劑混勻成球，于高溫下焙燒一定時間，冷卻后在一定液固比條件下進行水浸、酸浸或堿浸。 水浸是一種在一定的液固比條件下浸取一定的時間后進行固液分離的浸釩方法，由于該方法的浸取率低，在工藝生產(chǎn)中逐漸被浸取率高的酸浸和堿浸法替代，但考慮到水浸法生產(chǎn)的五氧化二釩產(chǎn)品質(zhì)量高、廢水處理簡單等方面，水浸法仍然具有很好的應用前
旦
-5^ O常見的釩浸取方法有常溫水浸、堿浸和酸浸，傳統(tǒng)的多道水浸方法雖然能耗低，但只能浸取可溶性的v( V )，并且存在浸取時間長，浸取率低等缺點；酸浸和堿浸雖然浸出率高，可以將不溶性的V(III)和V(IV)浸出，但同時將多種重金屬離子浸出到溶液中，增加了廢水處理的難度，并且浸取設(shè)備要求是防腐材料制成，與后面的廢水處理過程一起大大增加了生產(chǎn)的成本。本發(fā)明利用高溫出爐的焙砂直接進行水浸，利用焙砂的余熱加快可溶性釩的浸出，從而提高釩的浸出率，同時高溫浸釩可以蒸發(fā)掉部分水分，減少后續(xù)過程的廢水處理量。該方法設(shè)備簡單，浸出液中雜質(zhì)含量低，產(chǎn)品的純度高，產(chǎn)生的浸釩廢水中Cr6+、Cd2+、As2+、Pb2+、Hg+的含量低，廢水處理簡單，同時水浸次數(shù)的減少，不僅節(jié)約了水資源，而且減少了單位五氧化二釩的廢水產(chǎn)生量，是一種環(huán)境友好型的工藝生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服常規(guī)生產(chǎn)單位五氧化二釩的過程中產(chǎn)生廢水量多、水浸速度慢、水浸率低等，提供一種提高浸出液濃度、減少生產(chǎn)單位五氧化二釩廢水量、加快偏釩酸鈉浸出的方法，充分利用焙砂余熱進行清潔生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，其方法步驟為1)將釩礦粉碎到-200目占87%左右時，加入2%-5%的NaCl和5%-10%的Na2CO3,制成粒徑為8_10mm的礦球。2)將粒徑為8_10mm的礦球在平窯內(nèi)于750°C _840°C焙燒3-6 h，焙燒熟球于600°C以上出爐，出爐后按2:1的液固比直接進行高溫水浸。3)將浸出液與焙砂進行分離，浸出液靜置，焙砂再進行二、三次水浸，浸取采用多級逆流浸取。4)浸取液經(jīng)靜置、離子交換、銨鹽沉釩、高溫煅燒得到純度比較高的五氧化二釩。
本發(fā)明相比傳統(tǒng)方法具有以下優(yōu)勢本發(fā)明針對現(xiàn)有浸釩技術(shù)的不足之處，通過利用高溫焙砂直接水浸提釩，彌補了常規(guī)逆流水浸提釩浸取率低、用水量大的難題，提高了釩的浸取率；同時克服酸堿浸出工藝中浸出液中雜質(zhì)含量高，五氧化二釩純度低，廢水處理困難的難題，符合現(xiàn)代社會對節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)的要求?？梢?，本發(fā)明利用了焙砂的余熱提高釩的浸出率，減少了單位五氧化二釩的產(chǎn)生廢水量，在節(jié)能減排的同時，提高了生產(chǎn)效益。本方法操作簡便，生產(chǎn)成本投入比較少，又能得到比較高的釩回收率，具有廣闊的應用前景。


圖1是釩的轉(zhuǎn)浸過程的工藝流程圖。
具體實施例方式以下通過實施實例進行說明湖南某提釩廠所用焙燒礦樣為粉碎并過200目篩的石煤，依照焙燒所需溫度的要求，進行五氧化二釩的生產(chǎn)。下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進一步說明按照本發(fā)明的操作工藝，如附圖所示的提釩工藝流程，進行釩的轉(zhuǎn)浸過程。其方法步驟如下I)釩的轉(zhuǎn)化將石煤粉碎并通過分篩使粒度為200目的石煤達到87%左右，添加2%_5%的NaCl和5%-10%的Na2CO3制成粒徑為8-10 mm的礦球，將粒徑為8-10 mm的礦球在平窯內(nèi)于7500C _840°C焙燒 3-6 h。2)釩的浸取過程將高溫出爐的焙砂按2:1的液固比直接進行水浸，浸取后進行固液分離，浸出液進入凈化池進行物理凈化，焙砂則進行二級水浸過程，以此類推進行多級逆流浸取過程。凈化后的浸出液經(jīng)離子交換柱進行富集，富集液經(jīng)銨鹽沉釩，得到的偏釩酸銨經(jīng)高溫煅燒得到純度為99%的五氧化二釩。以工藝生產(chǎn)的效果為例，經(jīng)測定可知，高溫水浸法得到的釩的浸出率可達到95%，使釩的焙燒轉(zhuǎn)浸率可達到80%。比以往的60%的焙燒轉(zhuǎn)浸率提高了 20%，浸取液的揮發(fā)率在15%左右，減少了生產(chǎn)每噸五氧化二釩所產(chǎn)生的廢水量，具有經(jīng)濟可行性。
權(quán)利要求
1.一種利用焙砂余熱提高釩的水浸率的方法，其特征在于，利用高溫焙砂的余熱提高釩的水浸率，減少單位五氧化二釩的廢水產(chǎn)生量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用焙砂余熱提高釩的水浸率的方法，其特征在于，包括以下步驟 a.將石煤粉碎并通過分篩使粒度為200目的石煤達到87%左右，添加2%-5%的NaCl和5%-10%的Na2CO3的制成粒徑為8-10 mm的礦球。
b.釩的轉(zhuǎn)化。將粒徑為8-10mm的礦球在平窯內(nèi)于750°C_840°C焙燒3-6 h。
c.釩的浸取過程。將高溫出爐的焙砂按2:1的液固比直接進行水浸，浸取4h后進行固液分離，浸出液進入凈化池進行物理凈化，焙砂則進行二次水浸過程，以此類推進行多級逆流浸取過程。凈化后的浸出液經(jīng)離子交換柱進行富集，富集液經(jīng)銨鹽沉釩，得到的偏釩酸銨經(jīng)高溫煅燒得到純度為99%的五氧化二釩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用焙砂余熱提高釩的水浸率的方法，其特征在于，焙砂出爐后應直接于高溫下進行水浸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用焙砂余熱提高釩的水浸率的方法，其特征在于，焙砂應在液固比為2:1的條件下浸取，固液分離后焙砂再進行幾次逆流水浸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用釩焙砂余熱提高釩浸出率、減少廢水量的方法。該方法是將焙燒后高溫焙砂直接加入浸釩池中進行水浸，高溫焙砂迅速冷卻，減少了可溶性偏釩酸鈉向不溶性釩青銅的轉(zhuǎn)化，提高了釩的浸出率；焙燒后焙砂的余熱可以使浸出液溫度升高，加快釩焙砂中可溶性釩的浸出速度；同時加快浸出液的蒸發(fā)，在增加釩濃度的同時，減少了提釩廢水量。其特征在于，生產(chǎn)的五氧化二釩純度高，釩的焙燒轉(zhuǎn)浸率高，廢水量減少，減少了后續(xù)過程處理廢水的難度。
文檔編號C22B3/04GK103014330SQ201210547879
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者楊春平, 李長玲, 何慧軍, 曾光明, 羅勝聯(lián), 謝更新, 呂黎, 金秀舉, 龍智勇 申請人:湖南大學