一種分步提取釩渣中釩、鉻、鐵的清潔工藝方法
【專利摘要】一種分步提取釩渣中釩、鉻、鐵的清潔工藝方法，包括如下步驟：釩渣經(jīng)選擇性氧化得到焙砂；所得焙砂用浸取劑浸取提釩，液固分離后得到含釩浸出液和提釩尾渣，含釩浸出液經(jīng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化制備釩系列產(chǎn)品；所得提釩尾渣與固硅劑加入到氫氧化鈉溶液中，選擇性固硅后進(jìn)行氧化提鉻，再經(jīng)液固分離得到含鉻浸出液和提鉻尾渣，含鉻浸出液經(jīng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化制備鉻系列產(chǎn)品；所得提鉻尾渣與還原劑混合，經(jīng)磁化焙燒、磁選分離后，得到硅渣和鐵精粉/富鐵渣/還原鐵粉。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了釩渣中釩、鉻、鐵等有價(jià)組分的分步提取與高效分離，避免了釩、鉻、鐵產(chǎn)品的相互夾帶。此外，本發(fā)明所述工藝方法實(shí)現(xiàn)了廢水的近零排放及終渣的資源化，清潔無污染。
【專利說明】一種分步提取釩渣中釩、鉻、鐵的清潔工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有色金屬冶金及資源的綜合利用領(lǐng)域，尤其涉及一種高效分步提取釩 鉻渣中釩、鉻、鐵的清潔工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 釩和鉻是國家重要的戰(zhàn)略資源，釩產(chǎn)品和鉻產(chǎn)品在國民經(jīng)濟(jì)中的位置不可替代。 由含釩礦物（如釩鈦磁鐵礦）冶煉成鐵水，再氧化吹煉得到的釩含量較高的釩渣是我國 目前提釩的主要原料。不同含釩礦物吹煉得到的釩渣成分差異較大，但都會與釩同時(shí)伴存 鉻、鐵等有價(jià)金屬組分，具有很高的資源利用價(jià)值。普通釩渣含V5?15%，CrO. 5?6%， TFe25?40%，Si5?15%，同時(shí)還有少量Al、Ca、Mg等金屬。以攀枝花紅格地區(qū)的釩鈦磁 鐵礦為原料冶煉得到的釩渣中V5?10%，Cr5?15%，TFe25?40%，Si5?15%。開發(fā) 含鉻釩渣中釩、鉻、鐵的分步提取和高效分離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有價(jià)組分的資源化利用，具有重要 意義。
[0003] 從釩渣中提釩的傳統(tǒng)工藝為鈉化焙燒-水浸法。其主要原理是以碳酸鈉、氯化鈉 或者硫酸鈉等鈉鹽作為添加劑，在700?900°C焙燒，過程中各種物相分解以及低價(jià)態(tài)組份 氧化成高價(jià)態(tài)組份，其中釩被氧化成五價(jià)并與鈉形成釩酸鈉，水浸釩焙砂得到偏釩酸鈉溶 液，根據(jù)溶液雜質(zhì)含量情況進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，加銨鹽沉偏釩酸銨，或調(diào)整溶液pH至酸性水解 沉釩以及沉多釩酸銨，再堿溶粗釩，得到高濃度釩溶液，加銨鹽沉偏釩酸銨，最后煅燒偏釩 酸銨，可制得高純度五氧化二釩產(chǎn)品。鈉化焙燒-水浸法的釩提取率小于80 %，資源利用率 低，且焙燒時(shí)產(chǎn)生氯氣、二氧化硫等污染氣體，后續(xù)工藝流程長，廢水中有大量芒硝，廢水處 理能耗較大。
[0004] 目前常見方法還有鈣化焙燒-酸浸或碳酸化浸出提釩方法，該方法是焙燒時(shí)加入 鈣源，生成釩酸鈣，再利用碳酸鈣及硫酸鈣溶度積小于釩酸鈣，采用硫酸化或弱堿性碳酸化 浸出，比如CN101161831A，CN103305684A，CN103305706A等。但是鈣化焙燒也存在釩回收率 較低、通常需較高焙燒溫度等問題。另外，CN101412540A公開了一種酸浸提釩工藝，將釩渣 用強(qiáng)酸浸取，萃取富集釩，反萃得到高濃度釩溶液，但酸浸液中金屬雜質(zhì)較多，酸性廢水處 理困難。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)含鉻釩渣中釩、鉻的同步提取，CN102127654A，CN102127656A， CN102531056A提出了以氫氧化鈉熔鹽（或溶液）為反應(yīng)液相介質(zhì)分解含鉻釩渣并制備釩 酸鈉與鉻酸鈉的工藝方法。其基本過程為：含鉻釩渣在液相介質(zhì)中進(jìn)行氧化分解，釩渣中的 釩、鉻被氧化并形成釩酸鈉與鉻酸鈉，反應(yīng)后將漿料稀釋并過濾分離尾渣后得到含釩、鉻的 堿性溶液。對含釩、鉻堿性溶液先進(jìn)行冷卻結(jié)晶制備釩酸鈉晶體，而后蒸發(fā)結(jié)晶制備鉻酸鈉 晶體。該方法中釩、鉻的提取率較高，但是該方法釩、鉻分離不徹底，存在釩、鉻產(chǎn)品互相夾 帶的問題，且所得產(chǎn)品為正釩酸鈉，不利于后續(xù)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化。此外，該方法中氫氧化鈉反應(yīng)介 質(zhì)需蒸發(fā)濃縮后才可循環(huán)回用，過程能耗較高。同時(shí)，鐵作為一種有利用價(jià)值的元素也沒有 得到充分的提取。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種分步提取釩渣中釩、鉻、鐵的清潔工藝方法，實(shí) 現(xiàn)釩渣中釩、鉻、鐵的分步提取與高效分離。
[0007] 本發(fā)明的方法中釩渣先進(jìn)行選擇性氧化，使其中的釩氧化被為五價(jià)釩，而鉻不被 氧化。然后用浸取劑浸出其中的釩，并選擇性地將釩渣中的硅固定，使其成為氧化提鉻過程 中的惰性化合物，再進(jìn)行氧化提鉻、還原選鐵，實(shí)現(xiàn)含鉻釩渣中釩、鉻、鐵的分步提取和高效 分離。
[0008] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0009] 一種提取釩渣中釩、鉻、鐵的清潔工藝方法，包括以下步驟：
[0010] (1)釩渣經(jīng)選擇性氧化得到焙砂；選擇性氧化工藝，僅使釩氧化為五價(jià)，而鉻不氧 化；所述選擇性氧化條件可以為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所知曉的，比如說，焙燒溫度可以 為600?1000°C，煅燒時(shí)間可以為0. 5?5h，或如申請?zhí)枮?01410285958. X的發(fā)明中指出 的；
[0011] (2)將步驟（1)所得焙砂用浸取劑浸取提釩，液固分離后得到含釩浸出液和提釩 尾渣，含釩浸出液經(jīng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化制備釩系列產(chǎn)品；
[0012] (3)將步驟（2)所得提釩尾渣與固硅劑加入到氫氧化鈉溶液中，選擇性固硅后進(jìn) 行氧化提鉻，再經(jīng)液固分離得到含鉻浸出液和提鉻尾渣，含鉻浸出液經(jīng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化制備鉻系 列廣品；
[0013] (4)將步驟（3)所得提鉻尾渣在還原劑作用下進(jìn)行磁化焙燒，再經(jīng)磁選分離后，得 到硅渣和鐵精粉/富鐵渣/還原鐵粉。
[0014] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的方法，步驟（1)所述釩渣經(jīng)破碎、球磨、篩分。
[0015] 優(yōu)選地，選擇性氧化時(shí)可加入添加劑。
[0016] 優(yōu)選地，所述添加劑為鈣鹽和/或鎂鹽，優(yōu)選為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸 鎂、氧化鎂或氫氧化鎂中的一種或至少兩種的混合物。
[0017] 通過加入適量的添加劑，可以使含鉻釩渣焙燒過程中的釩部分以（偏）釩酸鈣和 /或（偏）釩酸鎂形式存在，有利于破壞釩渣晶體結(jié)構(gòu)，使釩更容易氧化浸出。添加劑的加 入量可以為使混合料中鈣鹽和/或鎂鹽與V 205的摩爾比為0. 05?3. 5。
[0018] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的方法，步驟（2)所述的浸取劑為碳酸銨、碳酸氫 銨、氨水、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或者兩種以上的混 合；優(yōu)選為碳酸銨、碳酸氫銨、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或者兩種以上的混合物，更 優(yōu)選為碳酸氫銨和/或碳酸銨。
[0019] 本發(fā)明采用的浸取劑，可以在選擇性氧化的基礎(chǔ)上進(jìn)而保證實(shí)現(xiàn)較高的釩提取 率。浸取提釩工藝的參數(shù)條件，比如固液比、浸取劑濃度、浸取溫度、時(shí)間、浸渣洗滌等，可 以為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所知曉的。比如說，固液比可以為1:2?1:10,浸取溫度可 以為60?200°C，浸取時(shí)間可以為0. 5?10h，浸渣洗滌可以為1?6級逆流洗滌，洗滌液 可以返回補(bǔ)充浸取劑后用于浸取工藝；當(dāng)浸取劑為銨鹽時(shí)，濃度可以為30?300g/L ;當(dāng) 浸取劑為堿或碳堿時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為5?60%?；蛘甙凑丈暾?zhí)枮?01410145337. 1， 201410285869. 5的發(fā)明中的條件進(jìn)行設(shè)置。
[0020] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的方法，步驟（2)所述的釩系列產(chǎn)品為偏釩酸銨、 五氧化二釩、三氧化二釩、金屬釩中的一種或者兩種以上的混合物，優(yōu)選為偏釩酸銨和/或 五氧化二釩。所述產(chǎn)品轉(zhuǎn)化工藝可以為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所知曉的，比如說，偏釩酸 銨溶液經(jīng)結(jié)晶后制備出偏釩酸銨產(chǎn)品，偏釩酸銨熱分解制備釩氧化物，釩酸鈉氫還原制備 釩氧化物，釩氧化物經(jīng)鈣熱/鎂熱/真空碳熱還原制備金屬釩等。
[0021] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的方法，步驟（3)所述固硅劑為生石灰和/或石灰 乳；
[0022] 優(yōu)選地，提釩尾渣經(jīng)球磨后再進(jìn)行選擇性固硅。
[0023] 所述固硅劑的添加量可以為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所知曉的，比如說，以與提 鑰;尾漁中的娃形成娃酸I丐類化合物所需理論I丐量的1?1. 2倍。
[0024] 本發(fā)明的方法選擇的固硅劑可以使硅形成硅酸鈣類化合物，該類化合物在氧化提 鉻過程中為惰性組分，避免了直接氧化提鉻過程中因硅含量高帶來的堿耗大、液相量多、鉻 酸鈉堿性液含硅等缺點(diǎn)。提釩尾渣與固硅劑一起加入到氫氧化鈉溶液中，可以調(diào)節(jié)反應(yīng)平 衡、降低溶液中的硅濃度，達(dá)到更好的固硅效果。
[0025] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的方法，步驟（3)所述氧化提鉻工藝為氧化焙燒 法或液相氧化法。所述氧化焙燒法可以為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所知曉的，比如說有鈣 焙燒法、少鈣焙燒法、無鈣焙燒法等；所述液相氧化法可以為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所知 曉，比如說亞熔鹽液相氧化法、加壓液相氧化法、液相催化氧化法等。
[0026] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的方法，步驟（3)所述氧化提鉻時(shí)使用氧化劑，所 述氧化劑為空氣、氧氣、富氧空氣、臭氧、次氯酸鈉、高錳酸鉀、焦硫酸鉀中的一種或者兩種 以上的混合物。這些氧化劑的使用有利于保證實(shí)現(xiàn)較高的鉻提取率。
[0027] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的方法，步驟（3)所述鉻系列產(chǎn)品為重鉻酸鈉、鉻 酸鈉、鉻酸酐、三氧化二鉻、堿式硫酸鉻、金屬鉻中的一種或者兩種以上的混合物，優(yōu)選為重 鉻酸鈉、鉻酸酐、三氧化二鉻、堿式硫酸鉻中的一種或者兩種以上的混合物。
[0028] 所述產(chǎn)品轉(zhuǎn)化工藝可以為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所知曉的，比如說，鉻酸鈉堿 性液經(jīng)中和除鋁、酸化、蒸發(fā)結(jié)晶制備重鉻酸鈉，鉻酸鈉堿性液凈化結(jié)晶制備鉻酸鈉，重鉻 酸鈉借助硫酸法和/或電解法制備鉻酸酐，重鉻酸鈉經(jīng)硫銨法或硫磺還原法制備三氧化二 鉻，鉻酸酐熱分解制備三氧化二鉻，鉻酸鈉經(jīng)氫氣還原法制備三氧化二鉻，重鉻酸鈉經(jīng)二氧 化硫或蔗糖還原法制備堿式硫酸鉻，三氧化二鉻經(jīng)金屬熱還原法制備金屬鉻等。
[0029] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的方法，步驟（4)所述還原劑為煤、焦炭、活性炭、 石墨粉、氫氣、煤氣、一氧化碳、甲燒、天然氣、氨氣中的一種或者兩種以上的混合物，優(yōu)選為 煤、焦炭、氫氣、一氧化碳、天然氣、煤氣中的一種或者兩種以上的混合物。
[0030] 本發(fā)明中步驟（4)所述磁化焙燒時(shí)的工藝參數(shù)，可以為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員 所知曉的。比如說，焙燒溫度可以為700?1300°C，焙燒時(shí)間可以為1?6h ;當(dāng)還原劑為固 體時(shí)，還原劑可以先與提鉻尾渣混合、壓片后，再進(jìn)行磁化焙燒，還原劑的添加量可以為理 論量的1?4倍，成型壓力可以為10?60MPa。
[0031] 步驟（4)所得鐵精粉/富鐵渣/還原鐵粉可用作煉鐵原料，所得硅渣可用作生產(chǎn) 耐火材料、建材、水泥的添加料或冶金工業(yè)的造渣劑。
[0032] 與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0033] (1)資源利用率1? :本發(fā)明f凡的提取率大于90%，絡(luò)的提取率大于85%，鐵的提取 率大于80% ;
[0034] (2)釩鉻分離徹底：本發(fā)明方法采取釩鉻分步提取的技術(shù)路線，釩鉻分離率大于 99% ；
[0035] (3)產(chǎn)品易轉(zhuǎn)化：本發(fā)明方法所得含釩溶液、含鉻溶液及富鐵渣，易于轉(zhuǎn)化為大宗 釩產(chǎn)品、鉻產(chǎn)品、鐵產(chǎn)品。
[0036] (4)清潔無污染：廢水實(shí)現(xiàn)近零排放，終渣實(shí)現(xiàn)資源化，生產(chǎn)清潔無污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施 例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0039] 本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下：
[0040] 實(shí)施例1
[0041] 使用釩鉻渣含 V8. 06wt. %，Crl. 35wt. %，TFe26. 30wt %，Si7. 03wt %， Cal. 07wt %，Mgl. 68wt %。
[0042] (l)50g釩鉻渣經(jīng)破碎后，加入碳酸鈣與釩渣混和配料，控制混合料中碳酸鈣與 ν2〇5的摩爾比為〇. 8,然后于800°C下氧化90min，得到焙砂；
[0043] (2)焙砂加入到250g/L碳酸銨溶液中，140°C反應(yīng)2. 5h，液固分離后得到偏釩酸銨 溶液和提釩尾渣；偏釩酸銨溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸銨晶體；
[0044] (3)提釩尾渣與生石灰加入到8%的氫氧化鈉溶液中，90°C反應(yīng)2h選擇性固硅；然 后補(bǔ)充氫氧化鈉調(diào)整溶液堿濃度為50%，并于氧氣氣氛下、240°C反應(yīng)6h，液固分離后得到 鉻酸鈉堿性液和提鉻尾渣；鉻酸鈉堿性液蒸發(fā)結(jié)晶后得到鉻酸鈉晶體；
[0045] (4)提鉻尾渣于管式爐中、氫氣氣氛下、750°C磁化焙燒2. 5h ;冷卻、磁分離后得到 鐵精粉和硅渣。
[0046] 經(jīng)檢測和計(jì)算，釩的提取率為94. 37%，鉻的提取率為95. 38%，鐵的提取率為 81. 60%。硅渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求，也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的 添加料。
[0047] 實(shí)施例2
[0048] 使用釩鉻渣含 V8. 40wt. %，Crl. 37wt. %，TFe23. 34wt %，Si6. 46wt %， Cal. 05wt %，Mgl. 75wt %。
[0049] (l)50g釩鉻渣經(jīng)破碎后，于900°C下氧化60min，得到焙砂；
[0050] (2)焙砂加入到300g/L碳酸氫銨溶液中，150°C反應(yīng)3h，液固分離后得到偏釩酸銨 溶液和提釩尾渣；偏釩酸銨溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸銨晶體，偏釩酸銨晶體經(jīng)熱分解制 得五氧化二釩；
[0051] (3)提釩尾渣與石灰乳加入到12%的氫氧化鈉溶液中，70°C反應(yīng)3h選擇性固硅， 然后進(jìn)行液固分離，濾液循環(huán)用于硅的浸出，濾渣中補(bǔ)充加入氫氧化鈉并于900°C焙燒3h 氧化提鉻，焙燒后的熟料經(jīng)水浸、液固分離后，得到鉻酸鈉堿性液和提鉻尾渣；鉻酸鈉堿性 液經(jīng)中和除鋁、酸化、結(jié)晶后得到重鉻酸鈉晶體；
[0052] (4)提鉻尾渣與活性炭混合、壓片后，于1000°C磁化焙燒1. 5h ;冷卻、磁分后得到 富鐵渣和硅渣。
[0053] 經(jīng)檢測和計(jì)算，釩的提取率為91. 12%，鉻的提取率為88. 04%，鐵的提取率為 82. 72%。硅渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求，也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的 添加料。
[0054] 實(shí)施例3
[0055] 使用釩鉻渣含 V7. 31wt. %，CrlO. 18wt. %，TFe35. 30wt %，Si5. 61wt %， Cal. 62wt %，MgO. 618wt %。
[0056] (1) 50g釩鉻渣經(jīng)破碎后，于900°C下氧化60min，得到焙砂；
[0057] (2)焙砂加入到150g/L硝酸銨溶液中，150°C反應(yīng)3h，液固分離后得到偏釩酸銨溶 液和提釩尾渣；偏釩酸銨溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸銨晶體，偏釩酸銨晶體經(jīng)熱分解制得 五氧化二釩；
[0058] (3)提釩尾渣與生石灰加入到15%的氫氧化鈉溶液中，60°C反應(yīng)a選擇性固硅， 然后補(bǔ)充氫氧化鈉調(diào)整溶液堿濃度為40%，并于氧氣氣氛下、260°C反應(yīng)1. 5h，液固分離后 得到鉻酸鈉堿性液和提鉻尾渣；鉻酸鈉堿性液蒸發(fā)結(jié)晶后得到鉻酸鈉晶體，再經(jīng)氫氣還原 法得到二氧化二絡(luò)；
[0059] (4)提鉻尾渣于管式爐中、一氧化碳?xì)夥障隆?00°C磁化焙燒lh ;冷卻、磁分后得到 還原鐵粉和硅渣。
[0060] 經(jīng)檢測和計(jì)算，釩的提取率為90. 54%，鉻的提取率為89. 91%，鐵的提取率為 80. 53%。硅渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求，也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的 添加料。
[0061] 實(shí)施例4
[0062] 使用釩鉻渣含 V4. 42wt. %，Cr9. 35wt. %，TFe26. 21wt%，Sill. 42wt%。
[0063] (l)50g釩鉻渣經(jīng)破碎后，加入碳酸鎂與釩渣混和配料，控制混合料中碳酸鎂與 ν2〇5的摩爾比為1. 9,然后于900°C下氧化60min，得到焙砂；
[0064] (2)焙砂加入到15%碳酸氫鈉溶液中，160°C反應(yīng)4h，液固分離后得到偏釩酸鈉溶 液和提釩尾渣；偏釩酸鈉溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸鈉晶體，再經(jīng)氫氣還原法制備出三氧 化二釩。
[0065] (3)提釩尾渣與石灰乳加入到10%的氫氧化鈉溶液中，90°C反應(yīng)1. 5h選擇性固 硅，然后補(bǔ)充氫氧化鈉調(diào)整溶液堿濃度為45 %，并于氧氣氣氛下、260°C反應(yīng)1. 5h，液固分 離后得到鉻酸鈉堿性液和提鉻尾渣；鉻酸鈉堿性液經(jīng)酸化、還原、煅燒后得到三氧化二鉻。
[0066] (4)提鉻尾渣于管式爐中、氫氣和一氧化碳混合氣氛下、800°C磁化焙燒2h ;冷卻、 磁分后得到鐵精粉和硅渣。
[0067] 經(jīng)檢測和計(jì)算，釩的提取率為95. 33 %，鉻的提取率為90. 42 %，鐵的提取率為 81. 86%。硅渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求，也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的 添加料。
[0068] 實(shí)施例5
[0069] 使用釩鉻渣含 V8. 61wt. %，Cr4. 94wt. %，TFel8. 84wt %，Sill. 80wt %， CaO. 66wt %, Mg5. 55wt % 〇 〇
[0070] (1) 50g釩鉻渣經(jīng)破碎后，加入氧化鈣、氧化鎂與釩渣混和配料，控制混合料中氧化 鈣與V205的摩爾比為0. 3以及氧化鎂與V205的摩爾比為0. 5,然后于800°C下氧化120min， 得到焙砂；
[0071] (2)焙砂加入到200g/L碳酸銨溶液中，100°C反應(yīng)4h，液固分離后得到偏釩酸銨溶 液和提釩尾渣；偏釩酸銨溶液冷卻結(jié)晶后得到偏釩酸銨晶體；
[0072] (3)提釩尾渣與生石灰加入到10%的氫氧化鈉溶液中，90°C反應(yīng)2h選擇性固 硅，然后進(jìn)行液固分離，濾液循環(huán)用于硅的浸出，濾渣中補(bǔ)充加入氫氧化鈉并于800°C焙燒 1. 5h氧化提鉻，焙燒后的熟料經(jīng)水浸、液固分離后，得到鉻酸鈉堿性液和提鉻尾渣；鉻酸鈉 堿性液經(jīng)中和除鋁、酸化、結(jié)晶得到重鉻酸鈉晶體，重鉻酸鈉晶體再經(jīng)硫銨法制得三氧化二 絡(luò)；
[0073] (4)提鉻尾渣與煤粉混合、壓片后，于1200°C磁化焙燒1. 5h ;冷卻、磁分后得到富 鐵渣和硅渣。
[0074] 經(jīng)檢測和計(jì)算，釩的提取率為93. 74%，鉻的提取率為86. 53%，鐵的提取率為 85. 26%。硅渣滿足工業(yè)固廢永久堆放要求，也可用作耐火材料、建材、水泥、冶金造渣劑的 添加料。
[0075] 從上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明方法流程簡單，可實(shí)施性強(qiáng)。釩的提取率大于 90 %，鉻的提取率大于85 %，鐵的提取率大于80 %，實(shí)現(xiàn)了釩鉻渣中釩、鉻、鐵的高效提取 與分離。
[〇〇76] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì) 工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的 保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種提取釩渣中釩、鉻、鐵的清潔工藝方法，包括以下步驟： (1) 釩渣經(jīng)選擇性氧化得到焙砂； (2) 將步驟（1)所得焙砂用浸取劑浸取提釩，液固分離后得到含釩浸出液和提釩尾渣， 含釩浸出液經(jīng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化制備釩系列產(chǎn)品； (3) 將步驟（2)所得提釩尾渣與固硅劑加入到氫氧化鈉溶液中，選擇性固硅后進(jìn)行氧 化提鉻，再經(jīng)液固分離得到含鉻浸出液和提鉻尾渣，含鉻浸出液經(jīng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化制備鉻系列產(chǎn) 品； (4) 將步驟（3)所得提鉻尾渣在還原劑作用下進(jìn)行磁化焙燒，再經(jīng)磁選分離后，得到硅 渣和鐵精粉/富鐵渣/還原鐵粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1)所述釩渣經(jīng)破碎、球磨、篩分； 優(yōu)選地，選擇性氧化時(shí)可加入添加劑； 優(yōu)選地，所述添加劑為鈣鹽和/或鎂鹽，優(yōu)選為碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鎂、氧 化鎂或氫氧化鎂中的一種或至少兩種的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟（2)所述的浸取劑為碳酸銨、 碳酸氫銨、氨水、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或者兩種以 上的混合；優(yōu)選為碳酸銨、碳酸氫銨、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或者兩種以上的混合 物，更優(yōu)選為碳酸氫銨和/或碳酸銨。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟（2)所述的釩系列產(chǎn)品為偏 釩酸銨、五氧化二釩、三氧化二釩、金屬釩中的一種或者兩種以上的混合物，優(yōu)選為偏釩酸 銨和/或五氧化二釩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟（3)所述固硅劑為生石灰和 /或石灰乳； 優(yōu)選地，提釩尾渣經(jīng)球磨后再進(jìn)行選擇性固硅。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟（3)所述氧化提鉻工藝為氧 化焙燒法或液相氧化法。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟（3)所述氧化提鉻時(shí)使用氧 化劑，所述氧化劑為空氣、氧氣、富氧空氣、臭氧、次氯酸鈉、高錳酸鉀、焦硫酸鉀中的一種或 者兩種以上的混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟（3)所述鉻系列產(chǎn)品為重鉻 酸鈉、鉻酸鈉、鉻酸酐、三氧化二鉻、堿式硫酸鉻、金屬鉻中的一種或者兩種以上的混合物， 優(yōu)選為重鉻酸鈉、鉻酸酐、三氧化二鉻、堿式硫酸鉻中的一種或者兩種以上的混合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟（4)所述還原劑為煤、焦 炭、活性炭、石墨粉、氫氣、煤氣、一氧化碳、甲烷、天然氣、氨氣中的一種或者兩種以上的混 合物，優(yōu)選為煤、焦炭、氫氣、一氧化碳、天然氣、煤氣中的一種或者兩種以上的混合物。
【文檔編號】C22B7/04GK104109758SQ201410347187
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】徐紅彬, 張紅玲, 裴麗麗, 董玉明, 段少勇, 田穎, 雒敏婷, 付云楓, 張懿 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所