[發明專利]自粗四氯化鈦鋁粉除釩渣中制備釩酸鐵的方法

有效

• 申請號: 201310589820.4
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN104649328B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 張洋;羅開林;田穎;瞿金為;徐紅彬;楊金成;張懿;楊立;解晶;劉珂含;張柳方
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;攀枝花攀鋼釩資源綜合利用科技有限公司
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,侯桂麗

技術領域

本發明涉及一種濕法冶金或固體廢棄物處理方法，尤其涉及自粗四氯化鈦鋁粉除釩渣中回收釩并制備堿金屬釩酸鐵的方法。

背景技術

粗四氯化鈦鋁粉除釩渣為氯化法生產的粗四氯化鈦使用鋁粉除釩所產生的渣，為TiCl₄生產過程典型固體廢棄物之一。在氯化法過程中，鈦渣中的V₂O₅被氯化生成VOCl₃。當向粗四氯化鈦中加入鋁粉后，四氯化鈦會與鋁粉發生反應產生TiCl₃，其中鋁被氧化后產生的三氯化鋁可起到催化該反應的作用。TiCl₃即可與VOCl₃發生反應生成沉淀VOCl₂，從而實現釩的脫除，基本反應式如下所示：

鋁粉還原TiCl₄：

TiCl₃除釩：VOCl₃(l)+TiCl₃(l)→VOCl₂(s)+TiCl₄(l)

生成的VOCl₂與其它蒸餾、精餾產生的雜質以釜底殘渣的形式被分離出去，由于殘渣中還含有大部分的TiCl₄，需采用蒸發濃縮方法回收處理，蒸發完TiCl₄后剩余的殘渣為VOCl₂及其它固體雜質，該渣即稱為粗四氯化鈦鋁粉除釩渣。

粗四氯化鈦鋁粉除釩渣中單質釩含量約為3％～6％，具有較高的回收價值。同時，粗四氯化鈦鋁粉除釩渣中含有大量的氯離子，在堆存過程中容易釋放出氯化氫等有害氣體，環境污染嚴重。

目前，對于粗四氯化鈦鋁粉除釩渣的綜合利用國內外尚未見實驗室研究、工業化試驗或工業化應用的文獻信息報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自粗四氯化鈦鋁粉除釩渣中制備釩酸鐵的方法。本發明在回收釩制得有使用價值的釩酸鐵的同時實現了粗四氯化鈦鋁粉除釩渣的無害化處理，其中的鈦渣及氫氧化物沉淀滿足一般工業固體廢棄物永久堆放的要求。

為達上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種自粗四氯化鈦鋁粉除釩渣中制備釩酸鐵的方法，包括以下步驟：

(1)將粗四氯化鈦鋁粉除釩渣與鹽酸混合，并加入氧化劑進行氧化浸出，浸出后的漿料經過濾后得到濾餅及酸性浸出液；

(2)向步驟(1)得到的酸性浸出液中加入堿性物質調節pH值至酸性進行釩酸鐵沉淀反應，過濾后得到釩酸鐵與沉釩母液。該方案利用固體廢物制得了有價值的釩酸鐵，是一種廢棄資源的有效的處理方法。

作為優選技術方案，本發明所述的方法包括以下步驟：

(1)將粗四氯化鈦鋁粉除釩渣與鹽酸混合，并加入氧化劑進行氧化浸出，浸出后的漿料經過濾后得到濾餅及酸性浸出液；

(2)向步驟(1)得到的酸性浸出液中加入堿性物質調節pH值至酸性進行釩酸鐵沉淀反應，過濾后分別得到釩酸鐵與沉釩母液；

(3)向步驟(2)得到的沉釩母液中加入與步驟(2)相同的堿性物質，調節pH值至5～8使金屬陽離子，如鐵、鋁、鈣、鎂等形成氫氧化物沉淀，過濾后得到沉淀物及沉釩廢水；得到的氫氧化物沉淀滿足一般工業固體廢棄物永久堆放的要求；

(4)將步驟(3)得到的沉釩廢水蒸發，并析出氯鹽，分離后得到氯鹽與蒸發濃縮液，蒸發濃縮液在本步驟內部循環。該方案既可以制得有價值的釩酸鐵，又使得排放物符合要求，減少了環境的污染。

作為優選技術方案，本發明所述方法包括以下步驟：

(1)將粗四氯化鈦鋁粉除釩渣與鹽酸及步驟(3)得到的洗滌液混合，并加入氧化劑進行氧化浸出，浸出后的漿料經過濾后得到濾餅及酸性浸出液；

(2)向步驟(1)得到的酸性浸出液中加入堿性物質調節pH值至酸性進行釩酸鐵沉淀反應，過濾后得到釩酸鐵與沉釩母液；

(3)對步驟(1)得到的濾餅進行多級逆流洗滌，得到洗滌液及鈦渣，其中洗滌液返回步驟(1)使用；得到的鈦渣滿足一般工業固體廢棄物永久堆放的要求；

(4)向步驟(2)得到的沉釩母液中加入與步驟(2)相同的堿性物質，調節pH值至5～8使金屬陽離子，如鐵、鋁、鈣、鎂等形成氫氧化物沉淀，過濾后得到沉淀物及沉釩廢水；得到的氫氧化物沉淀滿足一般工業固體廢棄物永久堆放的要求；