[發(fā)明專利]一種由石煤釩礦酸浸液萃取釩的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210128164.3
• 申請(qǐng)日: 2012-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN102628101A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔振興;李桂英;戴子林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州有色金屬研究院
• 主分類號(hào): C22B3/40
• 分類號(hào): C22B3/40;C22B34/22
• 代理公司: 廣東世紀(jì)專利事務(wù)所 44216
• 代理人: 千知化

技術(shù)領(lǐng)域

一種本發(fā)明涉及一種由石煤釩礦酸浸液萃取釩的方法。

背景技術(shù)

釩是一種重要的戰(zhàn)略資源，在地殼中的含量為0.015％，但無單獨(dú)的富礦，一般是以低品位與其他礦物共生，如石煤、釩鈦鐵礦等。其中，石煤是一種最重要的含釩礦物，據(jù)《南方石煤資源綜合考察報(bào)告》稱：湖南、湖北、浙江、江西、廣西、貴州、安徽、河南、陜西等省、自治區(qū)石煤總儲(chǔ)量為618.8億噸，探明儲(chǔ)量為39.0億噸，僅湖南、湖北、浙江、江西、貴州、安徽、陜西七省的石煤中含有V₂O₅就達(dá)1.1797億噸，其中V₂O₅％≥0.5％的儲(chǔ)量就達(dá)7705.0萬噸，是我國釩鈦磁鐵礦中釩含量的6.7倍，約為世界其他各國釩儲(chǔ)量的總和。由此可見，從石煤中提取釩，在冶釩工業(yè)中具有決定性的地位。

酸浸法提釩工藝是近幾年發(fā)展起來的一種綠色環(huán)保的冶釩技術(shù)，其典型工藝過程可簡述為：將石煤釩礦粉與硫酸(及少量助劑)混合，在加熱的條件下將釩從礦粉中浸出，經(jīng)過濾后得到含釩的浸出液；調(diào)節(jié)浸出液的pH值，得到pH＝2～3的萃取液；然后經(jīng)過萃取、反萃取、氧化、沉釩及煅燒工序得到紅釩。

酸浸法的缺點(diǎn)是需要消耗大量的硫酸，生產(chǎn)中硫酸的用量為礦粉質(zhì)量的20～35％。在整個(gè)冶釩技術(shù)中，一般浸出過程的成本占整個(gè)提釩成本的30～50％，而硫酸的消耗成本又占整個(gè)浸出成本的70～80％，因此降低酸耗是控制提釩成本的有效措施。對(duì)酸浸工藝進(jìn)行改進(jìn)可以有效降低酸耗，已經(jīng)取得了重要的成果。

CN101624650公開了一種含釩石煤微波輻照-酸浸提釩方法。該法與傳統(tǒng)浸出方法相比，浸出時(shí)間減少，浸出率明顯提高，顯然，在相同浸出率時(shí)，能達(dá)到明顯降酸的目的。但是上述方法需要大型的專用設(shè)備，在礦區(qū)很難實(shí)現(xiàn)連續(xù)的大規(guī)模生產(chǎn)。

CN101624649采用氟硅酸協(xié)同硫酸浸釩，可節(jié)約硫酸達(dá)5～25％，但是該法引入腐蝕性嚴(yán)重的氟離子，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不利影響。

CN101760650公開了一種充分循環(huán)利用部分浸出液中的余酸浸取釩的方法，即將浸出液取出一部分，與按比例新加入的硫酸一起用來浸取原礦粉中的釩，如此循環(huán)操作下去直到最后的浸出液中酸、釩離子濃度及浸出率保存穩(wěn)定為止，該法能降低硫酸用量達(dá)20％以上，經(jīng)多次循環(huán)可使浸出液中釩濃度提高一倍，降低了萃取成本，但也存在著過程煩瑣，流程多的缺點(diǎn)。

從目前已公開的方法來看，現(xiàn)行酸浸法的降酸技術(shù)僅是針對(duì)提釩過程的浸出方法進(jìn)行改進(jìn)或優(yōu)化，有利于酸耗量的降低，但仍不能有效利用浸出液中多余的酸，反而需要花費(fèi)成本中和這部分余酸。這是因?yàn)槭衡C礦粉經(jīng)過酸浸后，得到含釩浸出液的pH在0～1之間，必須加入堿性物質(zhì)中和一部分酸，得到pH＝2～3的萃取液后再進(jìn)行萃取流程。為滿足萃取的要求，必須在萃取前加入幾十倍甚至上百倍的堿中和，這部分被中和的酸不能被利用，并且不可避免因調(diào)節(jié)pH而額外增加成本。同時(shí)，萃余液的pH已經(jīng)降低到2～3，雖然萃余液可返回石煤釩礦浸出過程，但是酸的濃度已極低而無利用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前的酸浸法冶釩方法不能利用浸出液中多余的酸反而需要花費(fèi)成本中和這部分酸的缺陷，提出一種不經(jīng)過中和步驟，而是將pH＝0～1，電位為250～450mV的含釩浸出液進(jìn)行氧化后萃取釩，并將萃余液返回石煤釩礦浸出的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

(1)加熱上述含釩浸出液至60℃，攪拌下加入氧化劑，反應(yīng)5～60分鐘，得到電位為800～1400mV的萃取液；

(2)用含質(zhì)量百分比為10～20％的萃取劑與80～90％的磺化煤油的有機(jī)相，按萃取液：有機(jī)相的體積比為1～5∶1，萃取1～6級(jí)，得到負(fù)載釩有機(jī)相和萃余液；

(3)萃余液用于石煤釩礦的浸出。

本發(fā)明所述的氧化劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀、高錳酸鉀、氯酸鈉、氯酸鉀、高氯酸鈉、高氯酸鉀、雙氧水或卡羅酸。

本發(fā)明所述的萃取劑為2-乙基膦酸單2-乙基酯(P507)、2-羥基二苯酮肟類化合物或長鏈有機(jī)胺類化合物。

上述2-羥基二苯酮肟類化合物為2-羥基-5-(1，1-二甲基丙基)-二苯酮肟、2-羥基-5-辛基二苯酮肟或2-羥基-5-十八烷基二苯酮肟。

上述長鏈有機(jī)胺類化合物為三辛烷基叔胺、十八烷基胺或十八烷基二甲基叔胺。

加入氧化劑將浸出液中主要以四價(jià)態(tài)存在的釩氧化成五價(jià)釩，采用所述的萃取劑在pH值0～1時(shí)，一次萃取率均大于65％，仍能保持高萃取率，因此有利于推廣。