廢催化劑制備高純偏釩酸銨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提出一種含鑰釩廢催化劑制備高純偏釩酸銨的方法，它是鑰釩離子交換分 離與化學(xué)沉淀法相結(jié)合的一種分離提純制備高純偏釩酸銨技術(shù)，屬于化工分離提純領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 煉油廢催化劑中含有鑰釩等稀有金屬，在處理處置過程中由于釩和鑰的性質(zhì)極為 相似，在濕法浸出鑰釩離子深度除雜后，進行化學(xué)沉釩制備偏釩酸銨由于鑰夾帶原因，只能 做98. 5%的精釩，無法做一次沉釩制備高純偏釩酸銨，傳統(tǒng)工藝如果做高純偏釩酸銨必須 采用二次重結(jié)晶技術(shù)，成本高昂。
[0003] 傳統(tǒng)的釩鑰分離的方法是在pH值為7. 0-9. 0的鑰酸鹽溶液中加入銨鹽沉釩，釩形 成釩酸銨沉淀出來，而鑰仍然留在溶液中以達(dá)到釩鑰分離。但是對釩濃度有要求，而且分離 不徹底，還有采用萃取法進行釩鑰分離，該法用15%N263,在pH=7, 0/Α=1/2的條件下，經(jīng)過 五級萃取，釩的萃取率達(dá)99. 52%，鑰的萃取率為13. 71%，顯然，這種方法不適合釩鑰分離。
[0004] 經(jīng)檢索得知：這方面的專利有一項CN1792819A、《從鑰酸銨溶液中分離去除釩的 凈化方法》。它是采用大孔徑螯合樹脂190、D401、D411、D13、D418 ;或是凝膠螯合樹脂⑶、 WP-1、WP-2。吸附去除鑰酸鹽溶液中的釩，吸附條件為：控制進料液的pH值為6. 5-8. 5,流 速為0. 2-2倍柱體積，控制料液與樹脂接觸時間為30-300分鐘，當(dāng)流出液含釩量達(dá)到穿點 時停止吸附，用4%-5%的氨水或是0. l-2mol/L的NaOH溶液淋洗，采用礦物酸再生樹脂。這 種方法能有效的去除鑰酸鹽溶液中的釩，但是這些樹脂在吸附釩的同時也吸附少量鑰。解 析液化學(xué)沉釩也無法制備高純偏釩酸銨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種制備成本低、無需二次重結(jié)晶技術(shù)、工藝簡單、充分利用 廢催化劑中有用物質(zhì)、綠色環(huán)保的廢催化劑制備高純偏釩酸銨方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。 本發(fā)明的廢催化劑制備高純偏釩酸銨方法，步驟如下： (1)、除磷，利用浸出的方式收集廢催化劑浸出液，對浸出液進行過濾然后進入離子交 換除磷系統(tǒng)，利用樹脂進行磷吸附，對廢催化劑浸出液中磷進行吸附； (?)、鑰釩分離，除磷后含鑰釩溶液進入離子交換系統(tǒng)，利用樹脂進行鑰吸附，使鑰釩分 離； G)、沉釩，將除磷、分離鑰后的含釩母液泵入沉釩罐，進行弱堿性銨鹽沉釩，得到高純 偏釩酸銨產(chǎn)品。
[0006] 所述廢催化劑浸出液，是由含鑰、釩廢催化劑浸出而產(chǎn)生的，含有鑰、釩和磷的溶 液。
[0007] 所述的利用樹脂進行磷吸附的條件為：浸出液的pH值為6. 5~8. 5,流速為0. 2~2 倍柱體積，接觸時間為30~300分鐘，當(dāng)流出液含磷量達(dá)到2ppm以上時，樹脂達(dá)到飽和，停止 吸附，進行樹脂解析，樹脂解析是用49^5%的氨水溶液淋洗，完成樹脂再生。
[0008] 所述的離子交換樹脂進行鑰吸附的條件為：進料液的pH值為8-9,流速為0. 3-3 倍柱體積，料液與樹脂接觸時間為25-150分鐘，當(dāng)流出液含鑰量大于0. 05g/L時，樹脂達(dá)到 飽和，停止吸附，進行樹脂解析，樹脂解析是用l-3mol/L的NaOH溶液淋洗解析，完成樹脂再 生，解析液備用沉鑰。
[0009] 所述的含釩母液中加入銨鹽沉釩，在PH值為7. 5-9條件下，進行弱堿性銨鹽沉釩。 [0010] 所述的利用樹脂進行磷吸附所用的樹脂為能夠選擇性吸附磷酸根離子的凝膠型 陰離子交換樹脂；所述的利用樹脂進行鑰吸附所用的樹脂為能夠選擇性吸附鑰酸根離子的 大孔-均孔型陰離子交換樹脂。
[0011] 本發(fā)明的方法將含鑰釩的廢催化劑浸出液，用離子交換技術(shù)深度除雜消除雜質(zhì) 磷，然后再次用離子交換技術(shù)使鑰釩金屬離子分離，最后只剩純凈的含釩母液，用銨鹽化學(xué) 沉釩，過濾，得到純度99. 9%以上偏釩酸銨。本方法選擇性吸附浸出液中的磷，選擇性吸附 浸出液中的鑰，使釩和鑰能夠有效的分離。與現(xiàn)有制備高純偏釩酸銨工藝相比，運用了兩次 離子交換，一次銨鹽沉釩，制備高純偏釩酸銨，而未使用二次重結(jié)晶技術(shù)，具有流程短、工藝 簡單、節(jié)能環(huán)保、效率高、成本低等特點，有效解決了偏鑰;酸銨中鑰夾帶的問題。
[0012] 本發(fā)明中應(yīng)用的脫磷樹脂可以有效的將含鑰釩廢催化劑浸出液中的磷吸附，而且 樹脂吸附可在中性條件下進行，能有效降低酸堿的消耗，鑰釩分離選擇性樹脂只吸附鑰酸 根離子。
【附圖說明】
[0013] 圖1高純偏釩酸銨生產(chǎn)工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面通過實施例進一步表述本發(fā)明的技術(shù)特征，但不局限于實施例，參考附圖1。
[0015] 實施例1 廢催化劑經(jīng)浸出過濾后，得到26m3浸出液，其中含有磷0. 67g/L、鑰12. 73g/L、釩 17.81g/L。
[0016] (1)除磷 調(diào)節(jié)浸出液PH值為6. 5,進入離子交換系統(tǒng)，通過離子交換柱，用凝膠型陰離子交換樹 月旨，對浸出液中的磷進行吸附。調(diào)節(jié)閥門，控制進料流速為〇. 2倍柱體積，經(jīng)檢測，料液與樹 脂接觸270分鐘后，流出液含磷量大于2ppm，樹脂吸附飽和，立即停止吸附。
[0017] 樹脂用4%的氨水溶液進行淋洗解析，同時完成再生。磷酸銨溶液待濃縮結(jié)晶后， 可備用生產(chǎn)磷肥。
[0018] (2)鑰釩分離 除磷后浸出液進入鑰釩分離系統(tǒng)進行鑰吸附，調(diào)節(jié)浸出液pH=8,通過三組四列離子交 換柱，利用大孔-均孔型陰離子交換樹脂進行鑰吸附。調(diào)節(jié)閥門，控制進料流速為〇. 5倍柱 體積，經(jīng)檢測，料液與樹脂接觸143分鐘后，流出液含鑰量大于0. 05g/L，樹脂吸附飽和，立 即停止吸附，得到純凈的含釩母液。
[0019] 先用清水洗滌樹脂，將殘留在樹脂縫隙中的釩溶液洗凈，然后用lmol/L的NaOH溶 液淋洗解析，同時完成樹脂再生，解析液備用沉鑰。
[0020] (3)沉釩 純凈的含釩母液釩濃度為16. 64g/L，調(diào)節(jié)pH=7. 5,按3:1重量比加入銨鹽沉淀劑，在攪 拌過程中勻速加入硫酸鹽沉淀劑，控制溫度45°C，攪拌反應(yīng)1小時后，立即過濾，通過板框 壓濾分離后，得到高純偏釩酸銨產(chǎn)品 本次工業(yè)試驗，將含鑰釩的廢催化劑浸出液用離子交換技術(shù)深度除雜，消除雜質(zhì)磷，然 后再次用離子交換技術(shù)使鑰釩金屬離子分離，得到純凈的含釩母液，最后用銨鹽一次性沉 釩，過濾，得到純度為99. 96%的高純偏釩酸銨產(chǎn)品。
[0021] 實施例2 廢催化劑經(jīng)浸出過濾后，得到24. 6m3浸出液，其含磷I. 34g/L、鑰12. 72g/L、釩18. 16g/ L〇
[0022] (1)除磷 調(diào)節(jié)浸出液PH值為7,進入離子交換系統(tǒng)，通過離子交換柱，用用凝膠型陰離子交換樹 月旨，對浸出液中的磷進行吸附。調(diào)節(jié)閥門，控制進料流速為〇. 5倍柱體積，經(jīng)檢測，料液與樹 脂接觸200分鐘后，流出液含磷量大于2ppm，樹脂吸附飽和，立即停止吸附。
[0023] 樹脂用4. 2%的氨水溶液進行淋洗解析，同時完成再生。磷酸銨溶液待濃縮結(jié)晶 后，可備用生產(chǎn)磷肥。
[0024] (2)鑰釩分離 除磷后浸出液進入鑰釩分離系統(tǒng)進行鑰吸附，調(diào)節(jié)浸出液pH=8. 3,通過三組四列離子 交換柱，大孔-均孔型陰離子交換樹脂進行鑰吸附。調(diào)節(jié)閥門，控制進料流速為1倍柱體積， 經(jīng)檢測，料液與樹脂接觸124分鐘后，流出液含鑰量大于0. 05g/L，樹脂吸附飽和，立即停止 吸附，得到純凈的含釩母液。
[0025] 先用清水洗滌樹脂，將殘留在樹脂縫隙中的釩溶液洗凈，然后用I. 3mol/L的NaOH 溶液淋洗解析，同時完成樹脂再生，解析液備用沉鑰。
[0026] (3)沉釩 純凈的含釩母液釩濃度為17. 46g/L，調(diào)節(jié)pH=7. 8,按3:1重量比加入硫酸鹽沉淀劑，在 攪拌過程中勻速加入硫酸鹽沉淀劑，控制溫度45°C，攪拌反應(yīng)1小時后，立即過濾，通過板 框壓濾分離后，得到高純偏釩酸銨產(chǎn)品。
[0027] 本次工業(yè)試驗，將含鑰釩的廢催化劑浸出液用離子交換技術(shù)深度除雜，消除雜質(zhì) 磷，然后再次用離子交換技術(shù)使鑰釩金屬離子分離，得到純凈的含釩母液，最后用銨鹽一次 性沉釩，過濾，得到純度為99. 95%的高純偏釩酸銨產(chǎn)品。
[0028] 實施例3 廢催化劑經(jīng)浸出過