[發明專利]一種從除磷底流渣中回收釩的方法

無效

• 申請號: 201110318069.5
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102337409A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 付自碧;高官金;何文藝;尹丹鳳;申彪;李千文
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B3/08;C22B3/42;C22B3/44;C22B34/22
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 薛義丹;郭鴻禧

技術領域

本發明涉及渣中釩元素的回收利用技術領域，更具體地講，涉及一種利用離子交換的方式從除磷底流渣中回收釩的方法。

背景技術

生產氧化釩的傳統工藝順次包括釩原料、鈉化焙燒、水浸、凈化、沉釩、脫氨等工序。在鈉化焙燒工序所得熟料的水浸過程中，除了釩元素進入溶液中之外，硅、磷等雜質元素一同進入溶液。為了提高釩的沉淀率和產品質量，獲得純度高的氧化釩(例如，V₂O₃或V₂O₅)產品，必須要去除浸出液中的硅、磷等雜質元素。

通常除去浸出液中硅、磷等雜質元素的方法是向上述溶液中加入適量的氯化鈣溶液。在加入氯化鈣溶液時，過量或者局部過量的氯化鈣與浸出液中的釩元素形成不溶性釩酸鈣，并且該不溶性釩酸鈣與其它沉淀物一起形成除磷底流渣。通常，所述除磷底流渣中釩元素的含量按重量百分比計大約為10％～20％。

目前，對除磷底流渣的處理絕大多數是通過將其返回鈉化焙燒工段進行二次焙燒。這種處理方法的明顯不足在于：一是由于除磷底流渣中的鈣含量高，所以在鈉化焙燒過程中釩轉化率較低，導致釩元素的總回收率低；二是由于除磷底流渣中的部分硅、磷等雜質會在浸出過程中再次進入浸出液，從而導致需進一步除雜；三是該處理方法工序長、成本高。

于2008年5月21日公開的公開號為CN101182037的專利申請公開了一種從除磷底流渣中回收氧化釩的方法，該方法用碳酸銨或者碳酸氫銨等碳酸鹽水溶液直接浸出除磷底流渣，浸出液除硅后沉釩、脫氨制取氧化釩產品。然而，在采用碳酸鹽水溶液浸出時，至少存在兩方面不足：一是釩浸出率不穩定，具體來講，在堿性浸出條件下，釩、銨鹽共存時易形成偏釩酸銨沉淀，形成偏釩酸銨的多少與溶液溫度有關，而在工業化生產過程中，體系溫度得不到充分保障，從而會導致釩轉浸率的穩定性差；二是釩轉浸率相對較低，在各工藝參數均較佳的條件下，釩轉浸率為85％～86％。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種能夠提高釩的回收率且穩定性高的回收除磷底流渣中釩的方法。

本發明提供了一種從除磷底流渣中回收釩的方法。所述方法包括以下步驟：用硫酸溶液對除磷底流渣進行浸出，得到酸性含釩浸出液；用陰離子交換樹脂吸附所述酸性含釩浸出液中的釩形成含釩樹脂；用堿性溶液解吸所述含釩樹脂，形成含釩解吸液；對含釩解吸液進行沉釩處理，得到偏釩酸銨或多釩酸銨，偏釩酸銨或多釩酸銨經脫氨、氧化煅燒后制得釩氧化物。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：(1)從除磷底流渣中回收了釩元素，并且釩元素的回收率高；(2)生產操作和產品的穩定性好；(3)縮短了工序，降低了成本。

具體實施方式

在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的從除磷底流渣中回收釩的方法。

本發明的從除磷底流渣中回收釩的方法包括以下步驟：用硫酸溶液對除磷底流渣進行浸出，得到酸性含釩浸出液；用陰離子交換樹(例如，SO₄^2-型強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂)選擇性吸附所述酸性含釩浸出液中的釩形成含釩樹脂；用堿性溶液解吸所述含釩樹脂，形成含釩解吸液；對含釩解吸液進行沉釩處理，得到偏釩酸銨或多釩酸銨，偏釩酸銨或多釩酸銨經脫氨、氧化煅燒后制得釩氧化物。在本發明中，之所以選取硫酸溶液對除磷底流渣進行浸出，是因為硫酸可以在反應過程中形成硫酸鈣，降低溶液中的離子濃度，此外，雖然鹽酸、硝酸在酸浸時可以將釩溶解，但相應的Cl^-、NO₃^-和鈣也基本全部進入溶液，陰離子濃度高不利于陰離子樹脂交換，且這兩種陰離子在溶液中不易除去，不利于水的處理。在本發明中的，SO₄^2-型強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂具有良好的選擇性吸附效果。

在本發明中，所述除磷底流渣是指在對制備氧化釩工藝中的、經鈉化焙燒和水浸而得到的溶液進行除雜處理時形成的渣。通常情況下，該除磷底流渣中含有一定量的釩元素(例如，按重量百分比計大約10％～20％)以及錳、鎂、硅、磷等雜質元素。

在本發明的一個實施例中，所述浸出步驟還可包括在用硫酸溶液浸出除磷底流渣之前，將除磷底流渣與水混合形成漿料，并攪拌和加熱所述漿料，以提高對釩元素的浸出效率和浸出率。優選地，所述漿料可以被加熱至30～60℃。若漿料溫度低于30℃，釩的浸出速度和浸出率會下降；若漿料溫度高于60C，已溶解到溶液中的釩易發生水解沉釩反應，導致釩浸出率下降。