一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，將釩鉻溶液在pH值為8～14、溫度為20～100℃的條件下加入還原劑，使五價釩和六價鉻還原為四價釩和三價鉻；三價鉻原位形成氫氧化鉻沉淀，過濾獲得氫氧化鉻濾餅和含釩濾液；利用氫氧化鉻濾餅制備三氧化二鉻；利用含釩濾液制備水合二氧化釩、硫酸氧釩或者五氧化二釩。本發(fā)明實現(xiàn)了釩鉻的高效分離和回收，其釩回收率達96％以上、鉻回收率達98％以上，釩鉻產(chǎn)品純度達98％以上。本發(fā)明具有工藝流程短、分離效率高、原輔料成本低、操作簡便，可用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點。
【專利說明】
一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及無機化學領域，更具體地，本發(fā)明涉及一種從釩鉻溶液中分離和回收釩、鉻的方法。
【背景技術】
[0002]釩和鉻都是重要的戰(zhàn)略元素，在冶金和化工領域均有廣泛的用途。目前，釩、鉻的提取分別是以釩渣或鉻鐵礦為原料，以鈉鹽(碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉等)為添加劑，通過焙燒-水浸獲得釩、鉻的鈉鹽溶液，分別進行銨鹽沉釩和蒸發(fā)結(jié)晶得到多釩酸銨和重鉻酸鈉，隨后進一步制成各種釩、鉻產(chǎn)品。然而，由于釩、鉻的性質(zhì)非常相似，在礦物中往往以共生的方式賦存，無法通過物理手段進行分離。在焙燒-水浸提取釩(鉻)的過程中將獲得同時含有釩鉻的溶液，其相似的化學性質(zhì)導致釩鉻分離成為了一個難題。迄今為止，尚未有經(jīng)濟、可行的方法從釩鉻溶液中分離、回收釩鉻。
[0003]中國專利CN101812588，CN102127654，CN102676808利用亞熔鹽法提取釩鉻，獲得含氫氧化鈉(或氫氧化鉀)、釩酸鈉(或釩酸鉀)、鉻酸鈉(或鉻酸鉀)的溶液，采用分步結(jié)晶的方法依次獲得釩酸鈉(釩酸鉀)和鉻酸鈉(或鉻酸鉀)產(chǎn)品。然而，上述專利存在釩鉻分離回收率低、產(chǎn)品夾帶嚴重等問題。
[0004]中國專利CN102676810利用弱堿和強堿陰離子交換樹脂對六價鉻和五價釩在水溶液中形成的陰離子交換勢的差異，通過飽和吸附實現(xiàn)釩鉻的分離，進一步制備釩鉻產(chǎn)品。中國專利CN103352124通過二段酸浸、調(diào)質(zhì)氧化、離子交換吸附、解吸脫釩、離子交換樹脂轉(zhuǎn)型、凈化沉釩、凈化沉鉻、鉻提純等步驟實現(xiàn)了從釩鉻廢料中分離及回收釩、鉻。上述方法雖可實現(xiàn)釩鉻分離，但存在工藝過程復雜、成本高昂等問題。
[0005]中國專利CN101121962公開了一種伯仲復合胺萃取分離釩鉻的工藝，利用伯仲復合胺萃取絕大多數(shù)的釩，使鉻大部分留在水相，隨后加還原劑還原六價鉻，并調(diào)節(jié)PH值獲得氫氧化鉻沉淀；用堿液反萃，再經(jīng)銨鹽沉釩從反萃液中回收釩。該法具有釩鉻分離、回收率高，可工業(yè)化應用等優(yōu)點，但存在萃取過程控制困難、萃取劑成本高等缺點。中國專利CN103740934經(jīng)過逆流萃取使釩進入富釩有機相，鉻留在水溶液中從而實現(xiàn)釩鉻分離，再反萃取獲得富釩水溶液，加銨沉淀和煅燒可得五氧化二釩，含鉻溶液加入亞硫酸鈉和硫酸還原后再用氫氧化鈉沉淀鉻得到氫氧化鉻，該方法同樣存在萃取過程控制困難，成本高、效率低等缺點。
[0006]中國專利CN103773956，CN103276205分別公開了先使用還原劑將釩鉻溶液中的釩鉻進行還原，然后加堿沉淀。沉淀過濾后高溫下煅燒濾餅，隨后用一定濃度的酸液、堿液或水浸出煅燒產(chǎn)物，使絕大部分釩進入水相，鉻以三氧化二鉻形式留在固相中。固液分離，濾液水解或銨鹽沉釩得到釩產(chǎn)品；固相經(jīng)過加熱干燥得到三氧化二鉻產(chǎn)品。該法具有工序簡單、成本低、廢水可循環(huán)的優(yōu)點，但所得的鉻產(chǎn)品中雜質(zhì)含量高，嚴重影響其后續(xù)應用。
[0007]中國專利CN103849765在酸性條件下利用銨鹽沉釩，得到多釩酸銨和含鉻濾液，對含鉻濾液進一步二次沉釩，利用得到的四價釩酸鹽制備五氧化二釩，將二次沉釩后的濾液在pH 1.5?5還原后再于pH 4.5?10沉淀得到氫氧化絡，氫氧化絡煅燒制得三氧化二絡。該方法先用銨鹽沉釩，釩鉻分離效果差，需將含鉻濾液中的釩還原后調(diào)PH兩次沉釩才能達到較好的分離效果，操作步驟復雜，生產(chǎn)效率低。
[0008]中國專利CN103602819將釩鉻溶液在酸性條件下還原得到四價釩和三價鉻，然后加堿調(diào)節(jié)PH至4.1?8.9，使釩鉻沉淀得到含釩鉻渣，然后加水攪拌含釩鉻渣，再加堿調(diào)節(jié)pH至9?14浸取提釩，得到含釩濾液和含鉻濾餅，含釩濾液制備二氧化釩，含鉻濾餅煅燒得到三氧化二鉻。雖然該方法能夠?qū)崿F(xiàn)釩、鉻的有效分離，獲得的二氧化釩和三氧化二鉻純度均不低于98%，但是該方法流程復雜，效率低，成本高，不利于工業(yè)應用。
[0009]為了釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法更適用于工業(yè)生產(chǎn)，需要開發(fā)一種生產(chǎn)效率高、釩鉻分離度高、成本低的釩鉻分離技術。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，以提高釩鉻溶液分離、回收釩鉻的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品純度，同時降低成本。
[0011]為解決上述的技術問題，本發(fā)明的一種實施方式采用以下技術方案:
[0012]一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，該方法采用以下步驟:
[0013](I)釩鉻還原
[0014]將釩鉻溶液在pH值為8?14、溫度為20?100°C的條件下加入還原劑，使五價釩和六價鉻還原為四價釩和三價鉻；
[0015](2)釩鉻分離
[0016]步驟(I)還原生成的三價鉻原位形成氫氧化鉻沉淀，過濾獲得氫氧化鉻濾餅和含釩濾液；
[0017](3)釩鉻產(chǎn)品制備
[0018]利用氫氧化鉻濾餅制備三氧化二鉻;利用含釩濾液制備水合二氧化釩、硫酸氧釩或者五氧化二釩。
[0019]本發(fā)明直接在堿性條件下還原釩、鉻，同時分離釩、鉻。能夠同時分離釩、鉻是因為本發(fā)明還原環(huán)境為堿性環(huán)境，六價鉻還原成三價鉻后直接原位形成氫氧化鉻沉淀，無需再像【背景技術】中涉及的技術那樣先在酸性條件還原后再加堿沉淀鉻，實現(xiàn)釩鉻分離，也無需先采用萃取、反萃取等方式先實現(xiàn)釩、鉻分離后在分別沉淀，也無需先同時沉淀釩鉻后再溶解釩使釩鉻分離，因此本發(fā)明的生產(chǎn)效率得到明顯的提高，且堿性條件下還原釩、鉻，同時分離釩、鉻能夠使釩鉻充分分離，得到高純度的釩和鉻產(chǎn)品，釩和鉻的回收率也很高，達到工業(yè)生產(chǎn)的需求，適合工業(yè)推廣。為了獲得堿性環(huán)境(pH值為8?14)，可通過氫氧化鈉或者氫氧化鉀調(diào)節(jié)釩鉻溶液的酸堿度。
[0020]上述釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法中，步驟(I)所述釩鉻溶液為含有釩鉻的酸性或堿性的堿金屬鹽溶液。
[0021 ]上述釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法中，所述堿金屬為鈉或者鉀。
[0022]上述釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法中，步驟(I)所述釩鉻溶液中釩濃度為I?300g/L，絡濃度為I?400g/L，溶液pH值為I?14。
[0023]上述釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法中，步驟(I)所述還原劑為亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫化鈉、二氧化硫、硫粉、水合肼、甲醇、乙醇、甲醛、乙醛、葡萄糖、蔗糖、淀粉中的任意一種;按釩鉻溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的1.1?2倍加入還原劑。
[0024]上述釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法中，步驟(3)所述利用氫氧化鉻濾餅制備三氧化二鉻的具體方法是:將氫氧化鉻濾餅在800?1200°C下煅燒，得到三氧化二鉻。
[0025]上述釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法中，步驟(3)所述利用含釩濾液制備水合二氧化釩或者硫酸氧釩的具體方法是:向含釩濾液中加酸液調(diào)節(jié)pH值至I?10，在20?95°C下攪拌I?12h，過濾得到水合二氧化釩或者結(jié)晶得到硫酸氧釩。
[0026]上述釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法中，制備所述水合二氧化釩使用的酸液為硫酸水溶液、鹽酸水溶液、硝酸水溶液或者碳酸水溶液中的任意一種;制備所述硫酸氧釩使用的酸液為硫酸水溶液。
[0027]上述釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法中，步驟(3)所述利用含釩濾液制備五氧化二釩的具體方法是:向含釩濾液中加入一定量的氧化劑，然后加入銨鹽并調(diào)節(jié)PH值至I?10，在20?100 °C下反應I?12h，獲得釩酸的銨鹽，在300?600 °C煅燒I?4h得到五氧化二釩。
[0028]上述釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法中，所述氧化劑為高錳酸鉀、過氧化鈉、雙氧水、過硫酸銨、過硫酸鈉、過氧乙酸、次氯酸鈉、次氯酸鉀、高氯酸鈉、高氯酸鉀、過碳酸鈉、過硼酸鈉、過硼酸鉀中的任意一種;所述銨鹽為硫酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、硝酸銨中的任意一種;所述釩酸的銨鹽為偏釩酸銨、正釩酸銨、多釩酸銨中的至少一種;按含釩濾液中四價f凡氧化為五價f凡的理論量的1.1?1.3倍加入氧化劑。
[0029]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果之一是:本發(fā)明采用堿性條件下將五價釩和六價鉻還原為四價釩和三價鉻，并原位形成氫氧化鉻沉淀而四價釩以離子形式存在于溶液中；固液分離得到氫氧化鉻濾餅和含釩濾液，可實現(xiàn)釩鉻的簡捷、高效分離。同時，含釩濾液可直接加酸獲得水合二氧化釩產(chǎn)品或硫酸氧釩產(chǎn)品，也可添加氧化劑后銨鹽沉釩、煅燒獲得五氧化二釩產(chǎn)品。釩鉻產(chǎn)品的回收簡便、高效、多樣。因此，該法具有流程短、成本低、分離回收率高、適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點。本發(fā)明對于釩鉻濃度高和釩鉻濃度低的釩鉻溶液均適用，都具有較好的分離和純化效果。
【具體實施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]實施例1
[0032]取IL含1.2g/L V、7.6g/L Cr，pH值為2.3的釩鉻溶液，先加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至9，再于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的1.2倍加入亞硫酸氫鈉，25 0C下反應2h。過濾，得到氫氧化鉻濾餅和含釩濾液。氫氧化鉻濾餅經(jīng)干燥后于850 V下煅燒2.5h，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.1 %的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中按溶液中四價釩氧化為五價釩的理論量的1.1倍加入雙氧水，40°C下攪拌Ih，然后加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至2.3，再以NH4+與V摩爾比為1:2.5加入碳酸銨，隨后在95°C下攪拌反應2h得到多釩酸銨沉淀，經(jīng)過濾、干燥、520 °C煅燒Ih后得到純度為98.5 %的五氧化二釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為96.8%，鉻的總回收率為98.3%。
[0033]實施例2
[0034]取IL含21.6g/L V、2.6g/L Cr，pH值為1.8的釩鉻溶液，先加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至11，再于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的1.2倍加入硫化鈉，20°C下反應Ih。過濾，得到氫氧化絡濾餅和含f凡濾液。氫氧化絡濾餅經(jīng)干燥后于800°C下煅燒3h，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.6 %的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中加入硫酸溶液調(diào)節(jié)PH值至5，60°C下攪拌Ih得到水合二氧化釩沉淀，經(jīng)過濾、1200C干燥3h后得到純度為98.3 %的二氧化釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為97.8 %，鉻的總回收率為98.5%。
[0035]實施例3
[0036]量取IL含20.6g/L V、40.5g/L Cr，pH值為11.6的釩鉻溶液，攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的1.4倍加入硫粉，950C下反應5hο過濾，得到氫氧化鉻濾餅和含釩濾液。氫氧化鉻濾餅經(jīng)干燥后于1100°C下煅燒lh，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.5 %的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中按溶液中四價釩氧化為五價釩的理論量的1.1倍加入過氧化鈉，30 °C下攪拌0.5h，然后加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至10.1，再以NH4+與V摩爾比為1.5:1加入硫酸銨，隨后在20°C下攪拌反應8h得到偏釩酸銨沉淀，經(jīng)過濾、干燥、500°C煅燒Ih后得到純度為99.1%的五氧化二釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為96.5 %，鉻的總回收率為98.1 %。
[0037]實施例4
[0038]取IL含30.5g/L V、2.6g/L Cr，pH值為10.2的釩鉻溶液，于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的2倍加入水合肼，60°C下反應3h。過濾，得到氫氧化鉻濾餅和含釩濾液。氫氧化鉻濾餅經(jīng)干燥后于1200°C下煅燒2h，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為99.1 %的三氧化二絡產(chǎn)品。向含f凡濾液中加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至2.5,95 °C下攪拌Sh結(jié)晶得到硫酸氧釩晶體，經(jīng)過濾、100 °C干燥6h后得到純度為98.2 %的硫酸氧釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為96.2%，鉻的總回收率為98.7%。
[0039]實施例5
[0040]量取IL含9.6g/L V、200.8g/L Cr，pH值為10.5的釩鉻溶液，于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的1.1倍加入亞硫酸鈉，350C下反應2h ο過濾，得到氫氧化絡濾餅和含f凡濾液。氫氧化絡濾餅經(jīng)干燥后于1200 0C下煅燒Ih，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.3 %的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中按溶液中四價釩氧化為五價釩的理論量的1.1倍加入過碳酸鈉，200C下攪拌2h，然后加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至2.2，再以NH4+與V摩爾比為1:2.8加入硝酸銨，隨后在95°C下攪拌反應Ih得到多釩酸銨沉淀，經(jīng)過濾、干燥、510°C煅燒Ih后得到純度為98.6%的五氧化二釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為97.8 %，鉻的總回收率為98.7 %。
[0041 ] 實施例6
[0042]取IL含100.5g/L V、6.6g/L Cr，pH值為12.2的釩鉻溶液，于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的2倍加入二氧化硫，20°C下反應
0.5h。過濾，得到氫氧化鉻濾餅和含釩濾液。氫氧化鉻濾餅經(jīng)干燥后于800°C下煅燒2.5h，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.1 %的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至1.5，90°C下攪拌12h結(jié)晶得到硫酸氧釩晶體，經(jīng)過濾、100°C干燥5h后得到純度為98.6%的硫酸氧釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為96.7%，鉻的總回收率為98.9%。
[0043]實施例7
[0044]量取IL含5.6g/L V、400.8g/L Cr，pH值為13的釩鉻溶液，于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的1.3倍加入硫代硫酸鈉，25°C下反應Ih。過濾，得到氫氧化絡濾餅和含f凡濾液。氫氧化絡濾餅經(jīng)干燥后于1200 0C下煅燒Ih，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.7 %的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中按溶液中四價釩氧化為五價釩的理論量的1.2倍加入過硫酸銨，20°C下攪拌Ih，然后加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至2.3，隨后在95°(:下攪拌反應1.511得到多釩酸銨沉淀，經(jīng)過濾、干燥、450°(:煅燒211后得到純度為99.2%的五氧化二釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為97.5%，鉻的總回收率為98.4%。
[0045]實施例8
[0046]取IL含300.5g/L V、8.6g/L Cr，pH值為12.2的釩鉻溶液，于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的2倍加入蔗糖，60°C下反應2.5h。過濾，得到氫氧化鉻濾餅和含釩濾液。氫氧化鉻濾餅經(jīng)干燥后于1100°C下煅燒2.5h，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.9%的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至7，40°C下攪拌Ih得到水合二氧化釩沉淀，經(jīng)過濾、100°C干燥6h后得到純度為98.6%的二氧化釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為97.7 %，鉻的總回收率為98.9 %。
[0047]實施例9
[0048]量取IL含5.6g/L V、400.8g/L Cr，pH值為13的釩鉻溶液，于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的1.2倍加入乙醛，550C下反應2h。過濾，得到氫氧化鉻濾餅和含釩濾液。氫氧化鉻濾餅經(jīng)干燥后于1200°C下煅燒3h，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.7 %的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中按溶液中四價釩氧化為五價釩的理論量的1.1倍加入次氯酸鈉，40°C下攪拌Ih，然后加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至2.3，再以NH4+與V摩爾比為1.2:1加入氯化銨，隨后在25°C下攪拌反應6h得到偏釩酸銨沉淀，經(jīng)過濾、干燥、350°C煅燒3h后得到純度為99.4%的五氧化二釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為97.1%，鉻的總回收率為98.6%。
[0049]實施例10
[0050]取IL含300.5g/L V、8.6g/L Cr，pH值為12.2的釩鉻溶液，于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的2倍加入甲醇，60 °C下反應2.5h。過濾，得到氫氧化鉻濾餅和含釩濾液。氫氧化鉻濾餅經(jīng)干燥后于1100°C下煅燒2.5h，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.9%的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至6，30°C下攪拌2h得到水合二氧化釩沉淀，經(jīng)過濾、100°C干燥6h后得到純度為98.6 %的二氧化釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為97.7 %，鉻的總回收率為98.9 %。
[0051 ] 實施例11
[0052]量取IL含25.6g/L V、4.6g/L Cr，pH值為10.4的釩鉻溶液，于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的1.5倍加入淀粉，65°C下反應3h。過濾，得到氫氧化鉻濾餅和含釩濾液。氫氧化鉻濾餅經(jīng)干燥后于1200°C下煅燒2h，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.4 %的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中按溶液中四價釩氧化為五價釩的理論量的1.2倍加入高氯酸鈉，30°C下攪拌Ih，然后加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至2.2，再以NH4+與V比為1:2.5加入硝酸銨，隨后在95°C下攪拌反應2h得到多釩酸銨沉淀，經(jīng)過濾、干燥、500°C煅燒2h后得到純度為98.5%的五氧化二釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為98.1%，鉻的總回收率為98.6%。
[0053]實施例12
[0054]量取IL含15.8g/L V、20.6g/L Cr，pH值為8.9的釩鉻溶液，先加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至11，于攪拌下按溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的
1.2倍加入乙醇，85°C下反應5h。過濾，得到氫氧化絡濾餅和含f凡濾液。氫氧化絡濾餅經(jīng)干燥后于1100°C下煅燒3h，再經(jīng)打漿洗滌、干燥后得到純度為98.2%的三氧化二鉻產(chǎn)品。向含釩濾液中按溶液中四價釩氧化為五價釩的理論量的1.3倍加入過硼酸鈉，600C下攪拌Ih，然后加入硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值至2.1，再以NH4+與V摩爾比為1: 2加入碳酸氫銨，隨后在90 °C下攪拌反應2h得到多釩酸銨沉淀，經(jīng)過濾、干燥、500°C煅燒Ih后得到純度為98.4%的五氧化二釩產(chǎn)品。全工藝過程釩的總回收率為97.4 %，鉻的總回收率為98.8 %。
[0055]盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【主權項】
1.一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于該方法采用以下步驟: (1)釩鉻還原 將隹凡絡溶液在pH值為8?14、溫度為20?100 °C的條件下加入還原劑，使五價f凡和六價鉻還原為四價釩和三價鉻； (2)釩鉻分離 步驟(I)還原生成的三價鉻原位形成氫氧化鉻沉淀，過濾獲得氫氧化鉻濾餅和含釩濾液； (3)I凡絡廣品制備 利用氫氧化鉻濾餅制備三氧化二鉻;利用含釩濾液制備水合二氧化釩、硫酸氧釩或者五氧化二釩。2.根據(jù)權利要求1所述的釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于步驟(I)所述釩鉻溶液為含有釩鉻的酸性或堿性的堿金屬鹽溶液。3.根據(jù)權利要求2所述的釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于所述堿金屬為鈉或者鉀。4.根據(jù)權利要求1所述的釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于步驟(I)所述釩鉻溶液中釩濃度為I?300g/L，鉻濃度為I?400g/L，溶液pH值為I?14。5.根據(jù)權利要求1所述的釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于步驟(I)所述還原劑為亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫化鈉、二氧化硫、硫粉、水合肼、甲醇、乙醇、甲醛、乙醛、葡萄糖、蔗糖、淀粉中的任意一種;按釩鉻溶液中五價釩和六價鉻分別還原成四價釩和三價鉻的理論量總數(shù)的1.1?2倍加入還原劑。6.根據(jù)權利要求1所述的釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于步驟(3)所述利用氫氧化鉻濾餅制備三氧化二鉻的具體方法是:將氫氧化鉻濾餅在800?1200 °C下煅燒，得到三氧化二鉻。7.根據(jù)權利要求1所述的釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于步驟(3)所述利用含釩濾液制備水合二氧化釩或者硫酸氧釩的具體方法是:向含釩濾液中加酸液調(diào)節(jié)pH值至I?10，在20?95°C下攪拌I?12h，過濾得到水合二氧化釩或者結(jié)晶得到硫酸氧釩。8.根據(jù)權利要求7所述的釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于制備所述水合二氧化釩使用的酸液為硫酸水溶液、鹽酸水溶液、硝酸水溶液或者碳酸水溶液中的任意一種；制備所述硫酸氧釩使用的酸液為硫酸水溶液。9.根據(jù)權利要求1所述的釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于步驟(3)所述利用含釩濾液制備五氧化二釩的具體方法是:向含釩濾液中加入一定量的氧化劑，然后加入銨鹽并調(diào)節(jié)pH值至I?10，在20?100°C下反應I?12h，獲得釩酸的銨鹽，在300?600 °C煅燒I?4h得到五氧化二釩。10.根據(jù)權利要求9所述的釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，其特征在于所述氧化劑為高錳酸鉀、過氧化鈉、雙氧水、過硫酸銨、過硫酸鈉、過氧乙酸、次氯酸鈉、次氯酸鉀、高氯酸鈉、高氯酸鉀、過碳酸鈉、過硼酸鈉、過硼酸鉀中的任意一種;所述銨鹽為硫酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、硝酸銨中的任意一種;所述釩酸的銨鹽為偏釩酸銨、正釩酸銨、多釩酸銨中的至少一種;按含釩濾液中四價釩氧化為五價釩的理論量的1.1?1.3倍加入氧化劑。
【文檔編號】C22B34/22GK105861829SQ201610239290
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】李明, 李千文, 李彩霞, 郭繼科, 王英, 殷兆遷, 高官金, 彭毅, 楊仰軍
【申請人】攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司