專利名稱：一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種釩酸銨的生產(chǎn)方法，尤其是一種低水份低鉀鈉的釩酸銨的連續(xù)生
產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的釩酸銨生產(chǎn)技術(shù)主要采用一次加酸到1. 8-2. 5，上清液含釩濃度高，釩損失大；反應(yīng)釜為間斷生產(chǎn)方式，需要在沉釩反應(yīng)容器中進(jìn)行靜置，靜置分層后抽走上層液，下部料漿再加入熱水進(jìn)行水洗，靜置分層抽走上層液，底部料漿通過(guò)真空吸濾來(lái)達(dá)到固液分離。這種生產(chǎn)方式由于其需要兩次靜置，每次靜置需要30分鐘，大大降低了生產(chǎn)效率；生產(chǎn)過(guò)程洗鉀鈉過(guò)程只能在反應(yīng)容器中進(jìn)行，每噸釩酸銨要消耗新水20m3，對(duì)環(huán)保水處理形成巨大的壓力，且洗滌效果不理想，釩酸銨鉀鈉雜質(zhì)高；現(xiàn)場(chǎng)操作難度大、勞動(dòng)強(qiáng)度高，環(huán)境差。且由于在反應(yīng)容器內(nèi)洗滌，增加了釩酸銨的返溶，致使沉釩上清液中還有大量的釩酸銨，無(wú)法回收，造成釩回收率低。公開(kāi)號(hào)為CN101157478A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種多釩酸銨制備方法，其以傳統(tǒng)的鈉化焙燒-水浸工藝生產(chǎn)的含釩溶液為原料，先使釩與加入的鈣化合物結(jié)合生成釩酸鈣，然后用碳酸氫銨與釩酸鈣反應(yīng)，使釩轉(zhuǎn)入溶液，而鈣生成更難溶的碳酸鈣，分離后的溶液在適當(dāng)?shù)乃岫群图訜釛l件下生成多釩酸銨，經(jīng)過(guò)生成釩酸鈣再溶解的過(guò)程后可獲得的多釩酸銨K2CHNa2CKl. 0%的多釩酸銨，用該多釩酸銨可生產(chǎn)含鉀鈉含量很低的三氧化二釩和無(wú)氧化二釩，沉釩廢水中的銨含量?jī)H為傳統(tǒng)的工藝提釩廢水中的60 75%。但其未對(duì)生產(chǎn)方式，生產(chǎn)效率做出詳細(xì)的說(shuō)明，且其鉀鈉雜質(zhì)含量高。發(fā)表在《稀有金屬》2009年12期的論文《提高酸性銨鹽沉釩效果的研究》，提及以江西某地含釩石煤經(jīng)焙燒.水浸-離子交換所得的富釩液為對(duì)象，研究了加酸加銨方式、添加晶種以及產(chǎn)品洗滌方式對(duì)酸性銨鹽沉釩，制備多聚釩酸銨(APV)的影響。結(jié)果表明冷態(tài)下采用2次加酸1次加銨、加銨pH值為5左右的方式沉釩有助于提高沉釩效果，V2O5純度， 可達(dá)99%以上；低濃度含釩溶液沉釩時(shí)，按其生成APV質(zhì)量的1/200加入晶種破壞溶液過(guò)飽和度，可將沉釩時(shí)間縮短25% ；得到的沉淀物經(jīng)，液固比為40:1的自來(lái)水洗滌，能將APV 中Na+，K+含量降至0.24%，且釩損失率僅為0.2%。但其洗滌消耗水量大，不適合工業(yè)生產(chǎn)，且為間歇式生產(chǎn)方式、未對(duì)釩酸銨中水份做出詳細(xì)的說(shuō)明。綜上，現(xiàn)有的處理沉釩后所得釩酸銨的方法，不僅在沉釩后要進(jìn)行靜置，且需要大量的洗水來(lái)洗滌鉀鈉等雜質(zhì)，使得釩酸銨水分含量高，且所用洗水越多，造成釩酸銨返溶， 釩收率低。因此一種新的處理沉釩廢水及釩酸銨的方法亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低水份、低鉀鈉的釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的工藝步驟為
A、將釩液用蒸汽加熱至50 80°C，加入酸調(diào)節(jié)釩液的pH值4 6 ；B、在調(diào)節(jié)pH值后的釩液中加入硫酸銨，加入的質(zhì)量系數(shù)為(NH4)2S04/V = 0. 8 1. 5 ；
C、加入硫酸銨的釩液繼續(xù)攪拌并用蒸汽加熱到80 10(TC，然后第二次用酸調(diào)節(jié)釩液的pH值1.8 2.5 ；
D、第二次調(diào)節(jié)pH值后的釩液用蒸汽加熱至沸騰，保持沸騰狀態(tài)；釩酸銨沉淀使釩液形成固液料漿，固液料漿的上清液lg/L后，將固液料漿輸送至濃密池中；
E、固液料漿采用濃密技術(shù)，在濃密機(jī)中進(jìn)行液體澄清；濃密機(jī)的底流料漿經(jīng)過(guò)濾設(shè)備采用高壓水?dāng)D壓、熱水洗滌和空壓風(fēng)吹干后得到釩酸銨。本發(fā)明所述步驟A和C中，第一次和第二次所加入酸均為硫酸。本發(fā)明所述步驟A、C、和D中的蒸汽加熱均采用雙側(cè)均勻蒸汽加熱。本發(fā)明所述步驟D中保持沸騰狀態(tài)50 200分鐘。本發(fā)明所述步驟E中的底流料漿占固液料漿總重量的7% 20%。本發(fā)明所述步驟E中熱水洗滌為50 80°C。本發(fā)明所述步驟E過(guò)濾設(shè)備為全自動(dòng)立式壓濾機(jī)；壓濾機(jī)設(shè)置為進(jìn)料400 600s、一次擠壓10s、洗滌400 500s、二次擠壓70 100s、吹干60 70s、卸料100s。本發(fā)明所述步驟E中的濾液、洗水再次進(jìn)入濃密機(jī)澄清；濃密機(jī)溢流后用葉濾機(jī)回收廢水中釩酸銨。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本發(fā)明改變了硫酸銨的加入形式，通過(guò)冷、熱二次加酸工藝，解決了硫酸銨作為銨鹽沉淀劑時(shí)上清液含釩濃度高的難題，提高沉釩工序釩收率。本發(fā)明通過(guò)取消了反應(yīng)釜內(nèi)水洗步驟，提高反應(yīng)容器工作效率，提高產(chǎn)能 20% 30%ο尤其是在全自動(dòng)立式壓濾機(jī)內(nèi)部水洗，高壓水?dāng)D壓，使釩酸銨中K2CHNa2O含量維持在0. 5% 0. lwt%，含水分10 25wt%，同時(shí)洗水消耗量減少8 13m3/噸釩，減輕污水處理壓力；利用葉濾機(jī)技術(shù)有效回收廢水中釩酸銨，提高釩酸銨的收率。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示，本釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法采用以下工藝步驟
A、將經(jīng)過(guò)凈化除雜的釩液通過(guò)蒸汽加熱，溫度在50 80°C之間時(shí)，第一次加入酸調(diào)節(jié)釩液的pH值4 6 ；所加入的酸最好為硫酸；
B、步驟A結(jié)束后，加入沉淀劑(硫酸銨)，加入的質(zhì)量系數(shù)為(NH4)2S04/V=0. 8 1. 5 ；
C、步驟C結(jié)束后，繼續(xù)攪拌并加熱到80 10(TC時(shí)，第二次用酸調(diào)節(jié)釩液的pH值1.8 2. 5 ；所加入的酸最好為硫酸；
D、然后蒸汽加熱，沸騰后保持50 200分鐘，上層液lg/L時(shí)反應(yīng)結(jié)束后，固液料漿直接用泵輸送至濃密池中；
E、料漿采用濃密技術(shù)，在濃密機(jī)中進(jìn)行液體澄清，料漿進(jìn)入底部料漿罐；經(jīng)過(guò)濾設(shè)備采用高壓水?dāng)D壓、熱水洗滌K20+Na20、空壓風(fēng)吹干后輸送至釩酸銨庫(kù)；過(guò)濾設(shè)備最好采用全自
4動(dòng)立式壓濾機(jī)；
F、濾液、洗水等再次進(jìn)入濃密機(jī)澄清；濃密機(jī)溢流后經(jīng)過(guò)葉濾機(jī)回收廢水中釩酸銨。實(shí)施例1 將含釩為20. 34g/L、磷含量0. 2mg/L、硅含量為88. 52mg/L的42. 5m3釩液在8#反應(yīng)釜內(nèi)攪拌、蒸汽加熱，加熱到60°C開(kāi)始第一次加入硫酸，調(diào)整pH至4. 5 ；然后加入折合硫酸銨1. 490噸的硫酸銨溶液；再次加熱到85°C開(kāi)始進(jìn)行二次加入硫酸，調(diào)節(jié)pH 到2.0 ；繼續(xù)加熱至沸騰，保持120min，上清液至0.077g/L后直接打入濃密機(jī)。經(jīng)過(guò)濃密機(jī)將料漿進(jìn)行濃密后，料漿泵輸送至APV打漿槽，再輸送至全自動(dòng)立式壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾。壓濾機(jī)設(shè)置為進(jìn)料(400S)、一次擠壓(10S)、洗滌(400S)、二次擠壓(70S)、吹干(70S)、卸料 (100S)。生產(chǎn)釩酸銨0. 48噸，消耗熱水2. 51m3 ；經(jīng)立式壓濾機(jī)壓濾后所得釩酸銨主品位為 88. 9wt%，釩酸銨中水份為19wt%，釩酸銨中K2CHNa2O為0. llwt%。實(shí)施例2 將含釩為14. 36g/L、磷含量0. 3mg/L、硅含量為117mg/L的45. Im3釩液在7#反應(yīng)釜內(nèi)攪拌、蒸汽加熱，加熱到60°C開(kāi)始第一次加入硫酸，調(diào)整pH至4. 5 ；然后加入折合硫酸銨1. 154噸的硫酸銨溶液，再次加熱到85°C開(kāi)始進(jìn)行二次加入硫酸到pH 2. 0 ； 繼續(xù)加熱至沸騰，保持140min，上清液至0. 08g/L后直接打入濃密機(jī)。經(jīng)過(guò)濃密機(jī)將料漿進(jìn)行濃密后，料漿泵輸送至APV打漿槽，再輸送至全自動(dòng)立式壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾。壓濾機(jī)設(shè)置為進(jìn)料(500S)、一次擠壓(10S)、洗滌(450S)、二次擠壓(70S)、吹干(60S)、卸料(100S)。 生產(chǎn)釩酸銨0. 5噸，消耗熱水2. 54m3 ；經(jīng)立式壓濾機(jī)壓濾后所得釩酸銨主品位為89. 09wt%, 釩酸銨中水份為22wt% ；釩酸銨中K2CHNa2O為0. 12%。實(shí)施例3 將含釩為21. 21g/L、磷含量0. 25mg/L、硅含量為112. 7mg/L的44. 2m3 釩液在4#反應(yīng)釜內(nèi)攪拌加熱；然后加熱到60°C開(kāi)始第一次加入硫酸，調(diào)整pH至4. 5，加入折合硫酸銨1. 541噸的硫酸銨溶液；再次加熱到85°C開(kāi)始進(jìn)行二次加入硫酸到pH 2. 0，繼續(xù)加熱至沸騰，保持260min，上清液至0. 026g/L后直接打入濃密機(jī)。經(jīng)過(guò)濃密機(jī)將料漿進(jìn)行濃密后，料漿泵輸送至APV打漿槽，再輸送至全自動(dòng)立式壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾。進(jìn)料(600S)、 一次擠壓(IOS)、洗滌(500S)、二次擠壓(100S)、吹干(60S)、卸料(100S)。生產(chǎn)釩酸銨0. 53 噸，消耗熱水2. 54m3 ；經(jīng)立式壓濾機(jī)壓濾后所得釩酸銨主品位89. 79wt%,釩酸銨中水份為 18wt%，釩酸銨中 K2CHNa2O 為 0. llwt%。通過(guò)以上實(shí)施例可以看出，據(jù)本生產(chǎn)方法得到的釩酸銨其成分合格，且水分在 20wt%左右，遠(yuǎn)低于40wt%，且耗水節(jié)省。通過(guò)延長(zhǎng)沸騰時(shí)間，可以有效降沉釩上清液中釩含量；采用濃密技術(shù)，可穩(wěn)定料漿濃度；增加壓濾機(jī)進(jìn)料時(shí)間可提高壓濾機(jī)單循環(huán)產(chǎn)量；延長(zhǎng)二次擠壓時(shí)間，可有效降低釩酸銨中水分；通過(guò)增加壓濾機(jī)水洗時(shí)間可有效降低釩酸銨中 K2CHNa2O 含量。原生產(chǎn)方法和本生產(chǎn)方法技術(shù)指標(biāo)對(duì)比表，見(jiàn)表1。
權(quán)利要求
1.一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，該方法的工藝步驟為A、將釩液用蒸汽加熱至50 80°C，第一次加入酸調(diào)節(jié)釩液的pH值4 6；B、在調(diào)節(jié)pH值后的釩液中加入硫酸銨，加入的質(zhì)量系數(shù)為(NH4)2S04/V = 0. 8 1. 5 ；C、加入硫酸銨的釩液繼續(xù)攪拌并用蒸汽加熱到80 10(TC，然后第二次加入酸調(diào)節(jié)釩液的PH值1.8 2.5 ；D、第二次調(diào)節(jié)pH值后的釩液用蒸汽加熱至沸騰，保持沸騰狀態(tài)；釩酸銨沉淀使釩液形成固液料漿，固液料漿的上清液lg/L后，將固液料漿輸送至濃密池中；E、固液料漿采用濃密技術(shù)，在濃密機(jī)中進(jìn)行液體澄清；濃密機(jī)的底流料漿經(jīng)過(guò)濾設(shè)備采用高壓水?dāng)D壓、熱水洗滌和空壓風(fēng)吹干后得到釩酸銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟A和C 中，第一次和第二次所加入酸均為硫酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟A、C、和 D中的蒸汽加熱均采用雙側(cè)均勻蒸汽加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟D中保持沸騰狀態(tài)50 200分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟E中的底流料漿占固液料漿總重量的7% 20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟E中熱水洗滌為50 80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟E過(guò)濾設(shè)備為全自動(dòng)立式壓濾機(jī)；壓濾機(jī)設(shè)置為進(jìn)料400 600s、一次擠壓10s、洗滌400 500s、二次擠壓70 100s、吹干60 70s、卸料100s。
8.根據(jù)權(quán)利要求1一 7所述的任意一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟E中的濾液、洗水再次進(jìn)入濃密機(jī)澄清；濃密機(jī)溢流后用葉濾機(jī)回收廢水中釩酸銨。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種釩酸銨的連續(xù)生產(chǎn)方法，該方法步驟為A、將釩液用蒸汽加熱至50～80℃，第一次加入酸調(diào)節(jié)釩液的pH值4～6；B、在釩液中加入硫酸銨，加入的質(zhì)量系數(shù)為(NH4)2SO4/V＝0.8～1.5；C、釩液繼續(xù)攪拌并用蒸汽加熱到80～100℃，然后第二次加入酸調(diào)節(jié)釩液的pH值1.8～2.5；D、釩液用蒸汽加熱至沸騰，保持沸騰狀態(tài)；固液料漿的上清液V≤0.1g/L后輸送至濃密池中；E、固液料漿采用濃密技術(shù)進(jìn)行液體澄清；濃密機(jī)的底流料漿經(jīng)過(guò)濾設(shè)備采用高壓水?dāng)D壓、熱水洗滌和空壓風(fēng)吹干后得到釩酸銨。本方法解決了硫酸銨作為銨鹽沉淀劑時(shí)上清液含釩濃度高的難題，提高沉釩工序釩收率。本方法取消了反應(yīng)釜內(nèi)水洗步驟，提高反應(yīng)容器工作效率，提高產(chǎn)能20%～30%。
文檔編號(hào)C01G31/00GK102351245SQ20111019418
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者付美玲, 劉超, 曹長(zhǎng)山, 李秀雷, 白云龍, 章偉, 董增宏, 豆長(zhǎng)宏, 路金龍, 閆志成, 馬瑞峰 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司