[發明專利]從鎢酸鹽溶液中除去釩的方法

有效

• 申請號: 200910044272.0
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN101643848A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 趙中偉;肖露萍;霍廣生;陳愛良;李洪桂
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B3/46
• 分類號: C22B3/46;C22B3/24;C22B34/36
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 顏 勇

技術領域

本發明涉及冶金領域，涉及一種鎢濕法冶金中從鎢酸鹽溶液中除去釩的方法。

背景技術

鎢冶煉過程中雜質的除去在提升鎢產品的質量中起著至關重要的作用。釩作為一種化學性質與鎢相近的元素，易與鎢礦伴生，并且鎢釩難以徹底分離。近年來高品位優質鎢礦原料的減少，雜質含量較高的低品位礦、難處理礦的增加，使得從鎢酸鹽中分離雜質元素的問題顯得日益重要，而作為雜質元素的釩分離也變得尤為重要。

目前國內外關于從鎢酸鹽中分離釩的報道比較少，主要方法是離子交換法和活性碳纖維吸附法。釩在不同pH條件下，其形態不同，主要表現在：pH＞10時，釩的形態是VO₄^3-；10＞pH＞9.6，釩的形態是V₂O₇^4-；9.6＞pH＞4，釩的形態是VO₃^-；pH＜4，釩的形態是依次是VO₂⁺，V³⁺，V(OH)²⁺和V²⁺。而在整個pH范圍內，鎢的形態始終都是陰離子，較高pH值時是正鎢酸根，低pH值時是聚合鎢酸根離子。因此在較低pH值條件下，可利用螯合型樹脂吸附釩陽離子，達到分離釩的目的。還有人在低pH值條件下，利用活性碳纖維對釩陽離子進行吸附分離。也有人通過P204、Kelex100、中性含磷萃取劑TBP、中性含氧萃取劑酮類及醇類等萃取劑能萃取陽離子的特點，在低pH值下萃取釩陽離子。

以上這些分離釩的方法均是在較低pH值條件下進行的，而一般鎢浸出液的堿含量較高，為達到分離條件必須耗用大量的酸，這就增加了工藝運行的成本。為此十分有必要設計一種新的從鎢酸鹽中除釩的工藝。

發明內容

本發明的目的是提供一種從鎢酸鹽溶液中除去釩的方法，通過向含有釩的鎢酸鹽溶液中直接加入鐵鹽或氫氧化鐵沉淀，達到除釩的目的。本發明的技術方案為：

一種從鎢酸鹽溶液中除去釩的方法，其特征在于，調節溶液pH值為8～12利用氫氧化鐵從含釩的鎢酸鹽溶液中通過吸附或者吸附共沉淀的方式將釩除去。

具體方法之一：先制備氫氧化鐵沉淀，再將氫氧化鐵沉淀加入到含釩的鎢酸鹽溶液中，調節溶液pH值為8～12，使釩吸附除去。

具體方法之二：向含釩的鎢酸鹽溶液中加入可溶性鐵鹽，調節溶液pH值為8～12，可溶性鐵鹽在堿性鎢酸鹽溶液形成氫氧化鐵從而使釩以吸附共沉淀的方式除去。

所述的鐵鹽包括聚合硫酸鐵、氯化高鐵、硫酸高鐵和硝酸高鐵中的至少一種。

具體方法之三：向含釩的鎢酸鹽溶液中加入可溶性亞鐵鹽和氧化劑，調節溶液pH值為8～12，亞鐵離子被氧化后在堿性鎢酸鹽溶液形成氫氧化鐵從而使釩以吸附共沉淀的方式除去。

亞鐵鹽包括、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、醋酸亞鐵中的至少一種；所述的氧化劑為雙氧水、二氧化氯、次氯酸鹽、高鐵酸鈉或高鐵酸鉀，或者為向鎢酸鹽溶液中直接通入的氧氣或氯氣。

鎢酸鹽溶液為鎢酸鉀、鎢酸鈉溶液或鎢酸銨溶液；除釩前鎢酸鹽溶液中WO₃濃度為20～250g/L，V₂O₅的濃度為0.05～1.2g/L，除釩過程中添加的總的鐵與溶液中的釩的含量的摩爾比為6～60∶1。

本發明實施的第一種方法是：先用可溶性鐵鹽和NaOH或者氨水反應制備氫氧化鐵沉淀，將沉淀過濾，洗凈，再加入到堿性鎢酸鹽溶液中，調節溶液pH值至8～12，反應5～300分鐘后過濾，使釩吸附除去。

另一種方法是，向堿性鎢酸鹽溶液中直接加入可溶性鐵鹽。可溶性鐵鹽在堿性鎢酸鹽溶液形成氫氧化鐵，再調節溶液pH值8～12，反應5～300分鐘后過濾，使釩以吸附共沉淀的方式除去。

除釩過程中添加的總的鐵與溶液中的釩的含量的摩爾比為6～60∶1。可溶性鐵鹽包括如氯化高鐵、硫酸高鐵、硝酸高鐵、聚合硫酸鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、醋酸亞鐵溶液或者從上述鐵鹽中兩種或兩種以上的混合物。當使用亞鐵鹽時加入的氧化劑可為雙氧水、二氧化氯、次氯酸鹽、高鐵酸鈉、高鐵酸鉀等，或者向鎢酸鹽溶液中直接通入氧氣或者氯氣，以使亞鐵完全轉化為高鐵。

本發明的基本原理：

利用氫氧化鐵吸附鎢、釩的pH值范圍差異，將pH值的控制在氫氧化鐵優先吸附釩的范圍將鎢酸鹽中的釩除去。在這種條件下可以達到鎢損率少而除釩率高的目的。

本發明的優點與效果：

該方法具有不引入有害離子、操作簡便、除釩速度快、除釩率高和成本低的優點。