[發明專利]一種含釩鉻酸鹽溶液分離回收釩鉻的方法

無效

• 申請號: 201210160816.1
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102676810A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王明玉;王學文;樊燁燁
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B3/24
• 分類號: C22B3/24;C22B34/22;C22B34/32
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及一種含釩鉻酸鹽溶液分離回收釩鉻的方法。

背景技術

釩、鉻屬同周期相鄰過渡元素，性質相近，在自然界中釩、鉻通常以共生的方式存在于礦物中。我國攀枝花、西昌、承德等地區開采的釩鈦磁鐵礦就是這類礦的典型代表。釩鈦磁鐵礦煉鐵過程產生的釩渣，在其提釩生產工藝流程中，會產生大量的含有釩鉻酸鹽的沉釩母液。此外，在化工、電鍍及其他冶金工業中也會產生含釩鉻酸鹽的廢液。

釩和鉻都是有價金屬，同時又都是對環境有害的重金屬元素。到目前為止，已經開發出多種處理含釩鉻酸鹽廢液的技術，其中包括硫酸亞鐵或鐵屑還原法、二氧化硫和亞硫酸鈉法、三氯化鐵聯合亞硫酸銨法、鐵陽極電解法等，這些方法都能凈化溶液中的釩和鉻，但得到的都是含釩和鉻的工業廢渣（綠泥），需要進一步從綠泥中分離回收釩和鉻。采用季胺或伯仲復合胺萃取也能實現溶液中釩和鉻的分離，但萃取分離釩、鉻的成本高，工藝條件難以控制。中國專利CN101538652B采用大孔強堿性樹脂D201能將綠泥浸出液中的釩和鉻分離，但釩與鉻的分離并不徹底，工藝過程復雜，生產成本高。該專利是利用了釩鉻氧化還原性質的差異，先將釩和鉻以陰離子形式同時吸附到樹脂上，然后以含低價釩的溶液還原樹脂上的鉻陰離子，還原后的鉻則被氧化后的釩從樹脂置換出來，從而在樹脂上實現釩鉻的分離。整個工藝過程既需要有氧化性的含釩鉻酸鹽溶液，也需要還原性的含釩鉻酸鹽溶液，流程長，操作復雜，且只能回收得到釩的合格產品，鉻還是以鉻渣的形式回收，釩鉻分離回收的效率低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足而提供一種工藝流程短，分離效果好，操作簡便，回收成本低，環境友好的含釩鉻酸鹽溶液分離回收釩鉻的方法。

本發明一種含釩鉻酸鹽溶液分離回收釩鉻的方法，包括以下步驟：

第一步：釩飽和吸附或鉻飽和吸附

將含釩鉻酸鹽溶液的pH值調至2~10；

用弱堿陰離子交換樹脂選擇性吸附含釩鉻酸鹽溶液中的釩，得第一負釩樹脂備用；以流出液中含釩濃度為0.02-0.2g/L作為樹脂吸附釩的穿漏點，釩穿漏點前流出的溶液備用；釩穿漏后流出的溶液返回釩飽和吸附工序再次吸附其中的釩；或用強堿陰離子交換樹脂選擇性吸附溶液中的鉻，得第一負鉻樹脂備用；以流出液中含鉻濃度為0.02-1g/L作為樹脂吸附鉻的穿漏點，鉻穿漏點前流出的溶液備用；鉻穿漏后流出的溶液返回鉻飽和吸附工序再次吸附其中的鉻；

第二步：釩穿漏點前或鉻穿漏點前流出液的處理

將第一步所得釩穿漏點前流出的溶液用強堿陰離子交換樹脂或弱堿陰離子交換樹脂吸附富集其中的鉻，得第二負鉻樹脂備用；或直接還原沉淀析出其中的鉻；

將第一步所得鉻穿漏點前流出的溶液用弱堿陰離子交換樹脂或強堿陰離子交換樹脂吸附富集其中的釩,得第二負釩樹脂備用；或加銨鹽沉淀析出其中的釩；

第三步：負釩樹脂或負鉻樹脂的處理

將所述第一負釩樹脂、第二負釩樹脂用NaOH溶液解吸得釩酸鈉溶液，釩酸鈉溶液調pH值后加銨鹽得偏釩酸銨或多釩酸銨沉淀，偏釩酸銨或多釩酸銨煅燒后得產品V₂O₅；

將所述第一負鉻樹脂、第二負鉻樹脂用NaOH溶液解吸得鉻酸鈉溶液，鉻酸鈉溶液經還原后制得氧化鉻產品，或經蒸發結晶得鉻酸鈉或重鉻酸鈉產品。

本發明一種含釩鉻酸鹽溶液分離回收釩鉻的方法中，所述含釩鉻酸鹽溶液采用加酸或堿預調pH值，加入的酸選自鹽酸、硝酸、硫酸、碳酸中的一種；加入的堿選自CaCO₃、CaO、Ca(OH)₂、NaOH、NaHCO₃、Na₂CO₃、KOH、KHCO₃、K₂CO₃、氨水中的一種。

本發明一種含釩鉻酸鹽溶液分離回收釩鉻的方法中，所述的強堿陰離子交換樹脂或弱堿陰離子交換樹脂為大孔型或凝膠型。

本發明一種含釩鉻酸鹽溶液分離回收釩鉻的方法中，所述釩飽和吸附步驟，釩吸附接觸時間30~90min；所述鉻飽和吸附步驟，鉻吸附接觸時間20~100min。

本發明一種含釩鉻酸鹽溶液分離回收釩鉻的方法中，所述第一負釩樹脂，第二負釩樹脂用0.5-3.0mol/L?NaOH溶液解吸，解吸接觸時間20~120min，解吸后的樹脂用0.5-3.0mol/L的強酸溶液再生，再生接觸時間30~120min，所述強酸溶液選自鹽酸、硫酸、硝酸溶液中的一種。