[發(fā)明專利]由灰分中獲取釩

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110138456.0
• 申請日: 2011-05-13
• 公開（公告）號: CN102249306A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 西里爾羅杰·曼伯特
• 申請（專利權）人: 綠色海岸專利BV
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02;B09B3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi)

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備五氧化二釩的方法，是從含固體灰分顆粒以及礬化合物、鐵化合物和鎳化合物的灰分組合物中獲得，該灰分組合物也可選擇性地存在于水溶液中。

背景技術

美國專利US4637920A公開了一種五氧化二釩制備方法。該發(fā)明公開了一種從焙燒粉塵和灰分中回收釩和鎳的方法，是采用硫酸浸提后純化處理浸提液從而回收鎳和釩。將氨氣通入所得浸提液體中使pH值升高至大約1后，與廢鐵接觸，然后通入更多的氨氣使pH值升高至5.8到5.9。釩以多釩酸銨鹽的形式沉淀析出。焙燒所得含釩沉淀，得到五氧化二釩。將殘液pH升高至10到10.5移除鐵，加入過氧化氫將所有鐵轉(zhuǎn)化成三價并形成Fe(OH)₃沉淀，而鎳保留在溶液相中。

荷蘭專利NL1034329C公開了另一種五氧化二釩制備方法。該發(fā)明也公開了一種從焙燒粉塵和灰分中回收釩和鎳的方法。該方法采用硫酸浸提后純化處理浸提液從而回收鎳和釩。在該方法中，在劇烈攪拌下，將pH值從0.4緩慢升高至2，鐵以Fe(OH)₃形式從所得浸提液中移除。然后，在pH值2下浸鍍法回收鎳，最后，用當溶液pH值從3.5升高至7時用氨水沉淀釩以回收釩。焙燒所得含釩沉淀，得到五氧化二釩。

上述方法均存在一個問題，很難除去同時含釩化合物和鎳化合物的浸提液中的鐵。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Fe(OH)₃會形成復雜的聚合物導致凝膠狀組合物。該凝膠狀組合物反過來也很難從溶液中分離出來。還存在一個問題是，在分離鐵時部分釩化合物會發(fā)生共沉淀，且亞鐵離子轉(zhuǎn)化成鐵離子的轉(zhuǎn)化率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種更有效地制備五氧化二釩的方法。

上述目的可通過下述步驟實現(xiàn)。一種從灰分組合物中制備五氧化二礬的方法，是從含固體灰分顆粒以及礬化合物、鐵化合物和鎳化合物的灰分組合物中獲得，該灰分組合物也可選擇性地存在于水溶液中，其特征是所述方法包括以下步驟：

(1)用pH低于1的酸溶液接觸所述灰分組合物進行浸提，其中所述礬化合物可溶解到所述酸溶液中，然后分離固體灰分顆粒和所得溶液；

(2)在分離固體灰分顆粒之前、過程中或之后，將還原劑加入所得酸浸液中，將礬化合物中的礬轉(zhuǎn)化為VO²⁺離子；

(3)用H⁺離子交換樹脂接觸步驟(2)所得溶液，得到幾乎不含釩化合物的溶液和負載釩化合物的離子交換樹脂，其中所述離子交換樹脂對VO²⁺具有選擇性；

(4)用H₂SO₄溶液接觸離子交換樹脂，從富含釩化合物樹脂上解吸釩化合物，得到富含釩化合物的溶液；

(5)將所得溶液中的釩化合物進行轉(zhuǎn)化和分離，得到五氧化二釩。

申請人發(fā)現(xiàn)，通過離子交換樹脂法分離釩可以實現(xiàn)在無釩條件下沉淀鐵的可能性。這是很有優(yōu)勢的，因為在這種方式中，很少甚至幾乎不會出現(xiàn)釩與鐵共沉淀的情況。另一個優(yōu)勢將在討論下述優(yōu)選具體實施方式時論述。

本發(fā)明所述方法的原料，即含有固體灰分顆粒、釩化合物、鐵化合物和鎳化合物的灰分組合物，其中還可能選擇性地含有水。優(yōu)選地，本發(fā)明所述方法從釩含量相對高的灰分組合物開始。優(yōu)選地，所述釩含量(元素含量)以固體干重計是10％到30％，為重量百分比。例如，所述灰分化合物可以是干燥的、潮濕的或存在于溶液中。所述灰分可能還含有碳。例如，含碳的灰分可來源于完全或不完全燃燒的礦物油料源的殘渣部分，或者不完全燃燒的石油焦炭(petroleum?coke，petcoke)或部分燃燒的煤(coal)。適宜的礦物油原料可以是焦油砂，更優(yōu)選粗油料源。這些完全或部分燃燒過程的燃燒氣經(jīng)水洗步驟，其中所述灰分顆粒可被水相捕獲。由于該水相中灰分顆粒含量可能非常低，例如，介于0.5-1.5重量百分比。因此，在使用灰分顆粒作為本發(fā)明所述方法的原料之前，適當?shù)剡M行脫水處理。美國專利US5628911A公開了一種適宜的脫水方法。該方法公開了一種灰水漿脫水方法，向灰水漿中加入絮凝劑后，采用移動式過濾器，包括一個可水平移動的過濾帶，以及緊跟著的兩個垂直移動的過濾帶，通過滾軸可將所述過濾帶壓到一起，以施加固定壓力直到煙灰濾餅的含水量降低到80％以下。美國專利申請US2004116765A公開了另一種脫水方法，是采用沉降式離心機進行脫水。所述脫水灰分組合物優(yōu)選作為本發(fā)明所述方法的原料，且所得水可再次用于上文中描述的水洗步驟。