[發明專利]一種利用焙砂余熱提高釩的水浸率的方法

無效

• 申請號: 201210547879.2
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103014330A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 楊春平;李長玲;何慧軍;曾光明;羅勝聯;謝更新;呂黎;金秀舉;龍智勇
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C22B3/04
• 分類號: C22B3/04;C22B34/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用出爐焙砂余熱提高浸出液中可溶性釩的濃度，同時減少廢水量的方法，具體來說就是將于高溫下出爐的焙砂直接進行水浸，利用焙砂的高溫提高浸出率，同時高溫加快部分水分的蒸發，從而減少后續過程中所需處理的廢水量。

背景技術

釩是一種重要的金屬，廣泛應用于冶金、航空航天、電子、化工、醫藥等各個領域，是我國重要的化工產品。釩礦中的釩主要以V(Ⅲ)和V(Ⅳ)的形式存在，V(Ⅳ)存在于粘土礦物二八面體夾心層中以類質同象形式取代Al³⁺，V(Ⅳ)以VO₂和VO²⁺等形式存在，VO₂在伊利石類粘土礦物二八面體晶體中替代Al³⁺，難于被水、酸和堿溶解浸出。工業生產中一般是將礦物磨碎到一定粒度，與一定比例的添加劑混勻成球，于高溫下焙燒一定時間，冷卻后在一定液固比條件下進行水浸、酸浸或堿浸。

水浸是一種在一定的液固比條件下浸取一定的時間后進行固液分離的浸釩方法，由于該方法的浸取率低，在工藝生產中逐漸被浸取率高的酸浸和堿浸法替代，但考慮到水浸法生產的五氧化二釩產品質量高、廢水處理簡單等方面，水浸法仍然具有很好的應用前景。

常見的釩浸取方法有常溫水浸、堿浸和酸浸，傳統的多道水浸方法雖然能耗低，但只能浸取可溶性的V(Ⅴ)，并且存在浸取時間長，浸取率低等缺點；酸浸和堿浸雖然浸出率高，可以將不溶性的V(Ⅲ)和V(Ⅳ)浸出，但同時將多種重金屬離子浸出到溶液中，增加了廢水處理的難度，并且浸取設備要求是防腐材料制成，與后面的廢水處理過程一起大大增加了生產的成本。本發明利用高溫出爐的焙砂直接進行水浸，利用焙砂的余熱加快可溶性釩的浸出，從而提高釩的浸出率，同時高溫浸釩可以蒸發掉部分水分，減少后續過程的廢水處理量。該方法設備簡單，浸出液中雜質含量低，產品的純度高，產生的浸釩廢水中Cr⁶⁺、Cd²⁺、As²⁺、Pb²⁺、Hg⁺的含量低，廢水處理簡單，同時水浸次數的減少，不僅節約了水資源，而且減少了單位五氧化二釩的廢水產生量，是一種環境友好型的工藝生產方法。

發明內容

本發明的目的在于克服常規生產單位五氧化二釩的過程中產生廢水量多、水浸速度慢、水浸率低等，提供一種提高浸出液濃度、減少生產單位五氧化二釩廢水量、加快偏釩酸鈉浸出的方法，充分利用焙砂余熱進行清潔生產。

本發明的目的是這樣實現的，其方法步驟為：1）將釩礦粉碎到-200目占87%左右時，加入2%-5%的NaCl和5%-10%的Na₂CO₃，制成粒徑為8-10mm的礦球。2）將粒徑為8-10mm的礦球在平窯內于750℃-840℃焙燒3-6?h，焙燒熟球于600℃以上出爐，出爐后按2:1的液固比直接進行高溫水浸。3）將浸出液與焙砂進行分離，浸出液靜置，焙砂再進行二、三次水浸，浸取采用多級逆流浸取。4)?浸取液經靜置、離子交換、銨鹽沉釩、高溫煅燒得到純度比較高的五氧化二釩。

本發明相比傳統方法具有以下優勢：

本發明針對現有浸釩技術的不足之處，通過利用高溫焙砂直接水浸提釩，彌補了常規逆流水浸提釩浸取率低、用水量大的難題，提高了釩的浸取率；同時克服酸堿浸出工藝中浸出液中雜質含量高，五氧化二釩純度低，廢水處理困難的難題，符合現代社會對節能減排、清潔生產的要求。可見，本發明利用了焙砂的余熱提高釩的浸出率，減少了單位五氧化二釩的產生廢水量，在節能減排的同時，提高了生產效益。本方法操作簡便，生產成本投入比較少，又能得到比較高的釩回收率，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是釩的轉浸過程的工藝流程圖。

具體實施方式

以下通過實施實例進行說明：湖南某提釩廠所用焙燒礦樣為粉碎并過200目篩的石煤，依照焙燒所需溫度的要求，進行五氧化二釩的生產。

下面結合說明書附圖對本發明做進一步說明：

按照本發明的操作工藝，如附圖所示的提釩工藝流程，進行釩的轉浸過程。其方法步驟如下：

1）釩的轉化

將石煤粉碎并通過分篩使粒度為200目的石煤達到87%左右，添加2%-5%的NaCl和5%-10%的Na₂CO₃制成粒徑為8-10?mm的礦球，將粒徑為8-10?mm的礦球在平窯內于750℃-840℃焙燒3-6?h。

2）釩的浸取過程