[發明專利]利用含釩、鉻、磷和鈣的工業渣回收化學物質方法

有效

• 申請號: 201310715306.0
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103740934A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 劉久傳;單宏圖;朱永亮;才利民;崔萬柏;周雪;王秀梅
• 申請（專利權）人: 葫蘆島輝宏有色金屬有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B34/22;C22B34/32;C22B26/20;C01B25/30
• 代理公司: 葫蘆島天開專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 21230
• 代理人: 魏勇

技術領域

本發明提出的是冶金領域利用含釩、鉻、磷和鈣的工業渣回收化學物質方法。

背景技術

目前冶金領域生產產生含釩、鉻、磷和鈣的工業渣，這些工業渣如果不做處理時排放有害，污染環境；而且這些工業渣中含有有用化學物質，特別是金屬或非金屬元素，是寶貴的資源。

發明內容

為了充分利用含釩、鉻、磷和鈣的工業渣回收化學物質，本發明提出了利用含釩、鉻、磷和鈣的工業渣回收化學物質方法。該方法通過原料加溫浸出工序1、磷、鈣與釩、鉻溶液分離工序2、萃取釩和鉻分離工序3、反萃取釩工序4，釩沉淀工序5、偏釩酸銨焙燒工序6、鉻還原、沉淀工序7、氫氧化鉻與硫酸鈉分離工序8、脫氨工序9、硫酸鈉結晶分離工序10、磷、鈣固體浸出工序11、鈣沉淀工序12、磷、鈣分離工序13、結晶磷酸三鈉工序14、提取磷酸三鈉產品工序15，解決從含釩、鉻、磷和鈣的工業渣中回收化學物質的技術問題。

本發明解決技術問題所采用的方案是：

1、原料加溫浸出工序：將原料用水磨機破碎至80—120目，加入到堿性熱水中，在水溫80℃的條件不斷的通入助溶氣體，并攪拌60—90分鐘條件下浸提，使原料中的釩、鉻元素溶解于水中；

2、磷、鈣與釩、鉻溶液分離工序：通過過濾將經過浸提的原料固體與溶解有釩、鉻的水溶液分離，固體部分進一步實現磷、鈣元素分離，溶液作為提取釩、鉻的原料液；

3、萃取釩和鉻分離工序：將過濾分離后的液體調整pH值，用計量泵輸入萃取器中，溫度控制在20-30℃，經逆流萃取，釩進入萃取器形成富釩有機物，鉻留在水溶液中；

4、反萃取釩工序：富釩有機物和反萃取劑以10:1的容積比在反萃取器中相互作用，在40-50℃、pH值7-8條件下，經充分攪拌15-30分鐘，釩溶解于水中形成富釩水溶液；

5、釩沉淀工序：向富釩溶液中加入硫酸銨，使硫酸銨與釩反應生成偏釩酸銨；

6、偏釩酸銨焙燒工序：將沉淀分離的偏釩酸銨進行焙燒，使銨以氨氣的形式蒸發，同時獲得五氧化二釩產品；

7、鉻還原、沉淀工序：向經過釩鉻分離所得的含鉻溶液中加入亞硫酸鈉和硫酸，使六價鉻還原為三價鉻，向經過還原的含鉻溶液中加入氫氧化鈉，使鉻形成氫氧化鉻沉淀；

8、氫氧化鉻與硫酸鈉分離工序：加入硫酸和亞硫酸鈉、氫氧化鈉并沉淀氫氧化鉻后的溶液中含有硫酸鈉，通過過濾使氫氧化鉻與硫酸鈉溶液分離，獲得氫氧化鉻產品和含硫酸鈉的母液；

9、脫氨工序：向沉釩上清液中加入氫氧化鈉，使銨轉變成氣態氨和焙燒偏釩酸銨所逸出的氨氣一起被水吸收成為氨水產品；

10、硫酸鈉結晶分離工序：將經過沉淀氫氧化鉻產生的含硫酸鈉的母液與經過沉淀釩并脫氨產生的硫酸鈉的母液合并形成的含硫酸鈉溶液通過三效蒸發器蒸發，蒸發后的母液經過離心機過濾得到硫酸鈉晶體，通過烘干后得到無水硫酸鈉產品，過濾后的母液回到蒸發器，蒸發產生的蒸汽冷凝水用于原料的浸出；

11、磷、鈣固體浸出工序：將浸取原料分離后的固體加入到熱水中，并加入一定數量的磷酸，并在水溫80℃的條件攪拌60—90分鐘，使固體全部溶解于水中；

12、鈣沉淀工序：將浸取后的溶液加入適量的硫酸，使硫酸與溶液中的鈣元素充分反應，從而形成硫酸鈣沉淀；

13、磷、鈣分離工序：通過過濾將硫酸鈣與含磷的水溶液分離，固體部分經過烘干后獲得硫酸鈣產品，溶液作為提取磷酸三鈉產品的母液；

14、結晶磷酸三鈉工序：將磷酸三鈉的母液打入到結晶器中，向溶液中輸入適量的氫氧化鈉溶液，通過結晶器對母液進行冷凍降溫處理，使溶液中的磷酸三鈉形成結晶沉淀到結晶器中；

15、提取磷酸三鈉產品工序：將冷凍結晶后的母液輸入到離心機中進行固液分離，分離后的固體為磷酸三鈉晶體，經過烘干后得到磷酸三鈉產品，分離后的液體回用到磷、鈣固體浸出工序中，用于磷、鈣固體浸出。

積極效果，本發明能夠從含釩、鉻、磷和鈣的工業渣回收化學物質，做到有用物質的回收利用，增加經濟價值，減少污染。適宜作為從含釩、鉻、磷和鈣的工業渣回收化學物質的方法應用。

具體實施方式

以金屬冶煉產生的工業渣為原料。

1、原料加溫浸出工序：將原料用水磨機破碎至80—120目，加入到堿性熱水中，在水溫80℃的條件不斷的通入助溶氣體，并攪拌60—90分鐘條件下浸提，使原料中的釩、鉻元素溶解于水中；