[發(fā)明專利]一種從釩渣中回收金屬的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310481315.8
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN104046786A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷兆遷
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B34/12;C22B34/22;C22B34/32;C22B47/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;張苗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從釩渣中回收金屬的方法。

背景技術(shù)

我國釩的儲量居世界第四位，全國有10多個(gè)省市（區(qū)）都有釩礦物資源，但主要集中在四川攀枝花地區(qū)和河北承德地區(qū)，尤其是攀枝花地區(qū)的釩儲量居多，已探明的釩鈦磁鐵礦儲量近100億噸，五氧化二釩儲量為1578萬噸，約占全國儲量的55%，世界儲量的11%。在進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩時(shí)，將釩富集到釩渣中時(shí)，大量的鈦、鉻、錳、鐵也并存于釩渣中。

鈉化焙燒提釩是目前含釩原料提釩應(yīng)用較多的工藝，研究也較為透徹，其基本原理是以鈉鹽為添加劑，通過焙燒將低價(jià)態(tài)的釩轉(zhuǎn)化為水溶性五價(jià)釩的鈉鹽，再對鈉化焙燒產(chǎn)物直接水浸，可得到含釩及少量雜質(zhì)的浸取液，經(jīng)過除磷后加入銨鹽制得多釩酸銨沉淀，焙燒后可得到純度大于98%的V₂O₅。該工藝有幾大缺點(diǎn)：a、在焙燒釩渣的過程中會(huì)產(chǎn)生很多有害氣體，如氯氣、二氧化硫、氯化氫，嚴(yán)重污染環(huán)境，腐蝕設(shè)備；b、提釩率低，平均為80%左右。

在《釩渣NaOH亞熔鹽法提釩工藝研究》中公開了NaOH亞熔鹽法分解釩渣工藝的主要作用因素對釩浸出率的影響規(guī)律，確定了最佳工藝參數(shù)，并對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討。釩渣NaOH亞熔鹽法提釩過程前期為界面化學(xué)反應(yīng)控制，反應(yīng)活化能為63.13kJ/mol，通過破壞石英和鐵橄欖石相的包裹實(shí)現(xiàn)釩渣中釩的高效浸出。但就亞熔鹽法而言，難以實(shí)現(xiàn)釩渣的高效利用，即釩渣中含有的除釩以外的其他元素（特別是鈦）不易得到回收利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對環(huán)境友好、有利于釩渣高效利用的從釩渣中回收金屬的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種從釩渣中回收金屬的方法，其中，該方法包括：

（a）將釩渣與浸出劑接觸反應(yīng)，并將接觸反應(yīng)后得到的混合物進(jìn)行固液分離，其中，所述浸出劑為濃度在37重量%以上的強(qiáng)酸；

（b）將步驟（a）分離出的液相中的H⁺濃度調(diào)節(jié)至1-5mol/L，并收集析出的固體。

優(yōu)選地，本發(fā)明的從釩渣中回收金屬的方法包括以下步驟：

（a）將釩渣與浸出劑接觸反應(yīng)，并將接觸反應(yīng)后得到的混合物進(jìn)行固液分離，其中，所述浸出劑為濃度在37重量%以上的強(qiáng)酸，所述強(qiáng)酸為硝酸和鹽酸，且硝酸與鹽酸的體積比為1:1-6；

（b）將步驟（a）分離出的液相中的H⁺濃度調(diào)節(jié)至1-5mol/L，并收集析出的固體；

（c）將步驟（b）得到的液相的pH值調(diào)節(jié)至0.2-1并進(jìn)行固液分離；

（d）將步驟（c）分離得到的液相與萃取劑混合進(jìn)行萃取，得到含釩有機(jī)相和水相；

（e）將含釩有機(jī)相進(jìn)行依次進(jìn)行反萃、沉釩和焙燒，將含錳溶液進(jìn)行電解，得到金屬錳；

（f）將水相與還原劑進(jìn)行接觸反應(yīng)并固液分離，從而獲得三氧化二鉻沉淀和含錳溶液，所述還原劑為硫酸亞鐵、乙醇、草酸、活性炭、亞硫酸、二氧化硫和硫化氫中的至少一種。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的方法能夠環(huán)境友好并有效地將鈦從釩渣中回收利用，操作簡單易行。而且，經(jīng)本發(fā)明方法處理后，釩、鉻和錳等金屬元素進(jìn)入浸出劑中，特別有利于后續(xù)對其的回收利用。

而在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的方法還能夠有效地回收釩渣中的釩、鉻和錳，實(shí)現(xiàn)了釩渣的高效利用。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的“TFe”表示按鐵元素重量計(jì)的總鐵含量。

本發(fā)明提供的從釩渣中回收金屬的方法包括：

（a）將釩渣與浸出劑接觸反應(yīng)，并將接觸反應(yīng)后得到的混合物進(jìn)行固液分離，其中，所述浸出劑為濃度在37重量%以上（優(yōu)選在95重量%以下、85重量%以下、80重量%以下、75重量%以下或70重量%以下）的強(qiáng)酸；

（b）將步驟（a）分離出的液相中的H⁺濃度調(diào)節(jié)至1-5mol/L（優(yōu)選至2-4mol/L），并收集析出的固體。

根據(jù)本發(fā)明，所述強(qiáng)酸可以為本領(lǐng)域常見的各種無機(jī)強(qiáng)酸，優(yōu)選情況下，所述強(qiáng)酸為硝酸和鹽酸。對硝酸與鹽酸的體積比沒有特別的限制，可以為1:1-6，優(yōu)選為1:2-4。