[發明專利]一種無氯提釩工藝

無效

• 申請號: 201410119333.6
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103966467A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 楊春平;駱其超;何慧軍;曾光明;羅圣熙;羅鍾兵;郭俊元;李長玲;謝更新
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B1/02;C22B3/04;C22B3/42;C22B3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種無氯提釩工藝，具體是指在不影響提釩效率的前提下，通過分析比較，選用合適的不含氯成分的原料或添加劑來運用到整個提釩工藝中。有效避免了提釩過程中產生的HCl氣體及廢水中氯離子對環境的影響，以及后期廢水處理中去除氯離子所帶來的壓力。

背景技術

釩是重要的鋼鐵工業和化工行業的原料之一，廣泛用于冶金、化工等行業，是我國重要的化工產品。傳統提釩工藝生產V₂O₅的過程中會產生大量的Cl₂和HCl氣體以及廢水中的重金屬離子、氯離子，該類廢水對人體和水生動植物具有嚴重的毒害作用，且氯離子的處理一直是一個難題，是危害極大的污染源。目前，大多數煉釩企業的提釩工藝中主要在礦石焙燒、樹脂脫洗以及沉釩這三個過程中添加了大量的含氯化合物。本工藝考慮整個提釩過程，結合清潔生產工藝，發明了一種無氯提釩工藝。

使用鈉鹽作為焙燒添加劑對釩礦石焙燒轉化率有顯著提高，最佳焙燒溫度范圍是800±50℃，焙燒轉化率教一般的氧化焙燒能增加38%～60%，焙燒后直接用水進行浸出就可使焙燒時產生的水溶性釩提取出來。但以氯化鈉作為添加劑的鈉化焙燒過程中產生大量含Cl₂、HCl等的廢氣，治理難度大，對環境的污染嚴重，采用純堿，雖說成本略有提高，但是其具有重大的環保意義，在環境保護以及節能減排日漸嚴格的今天，不失為一個很好的選擇。

離子交換法是一種借助于離子交換劑上離子和溶液中離子進行交換反應而除去有害離子態物質的方法。對釩離子的吸附量主要取決與釩離子的形態，而釩離子的形態主要決定與溶液的pH值及總釩濃度，設釩離子的價數為n，釩離子數為m，m/n值越大，則樹脂的吸附容量越大；釩溶液中，當pH范圍在7.2～8.2時（m/n=1.67），樹脂吸附容量最大。

在V₂O₅生產過程中，由澄清的含釩濃溶液沉淀析出釩酸鹽是重要的工藝環節之一。銨鹽沉淀法是在一定條件下向含釩溶液中加入銨鹽，使釩以多釩酸銨或偏釩酸銨形式沉淀，然后焙燒成V₂O₅。

常見提釩工藝有許多，但是都需要在生產過程中添加氯。本發明提供一種無氯提釩技術，在保證較高的提釩效率的同時，有效地解決了氯離子的污染問題，采用“無氯焙燒——水浸——離子交換吸附釩——無氯沉釩”的流程來提取含釩石煤礦石中的釩。具有易操作、環境污染小、產品質量高等優點。

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術的相關弱點，提供一種無氯提釩工藝，實現提釩廢水中氯離子含量零排放。

本發明的目的是這樣來實現的，其方法步驟為：

1）將破碎后的含釩石煤礦石與Na₂CO₃按10：1～11：1的質量比一起經給料機送入混料機，混合均勻 后由混料機送入制粒機制成粒徑5～9mm的小球，由加料管送入平窯內焙燒，將焙燒溫度控制在800±50℃；

2）將焙燒好的熟球送入水浸池，用水溶液經多級逆流浸出，澄清后，底流進行過濾洗滌，上清液進行固液分離，渣送渣場堆存；

3）浸出液用離子交換樹脂吸附、富集釩，達到釩、水分離，飽和樹脂解吸用10%～12%的NaOH溶液脫洗，脫洗后樹脂用新水再生，再生廢水返回浸取工序；

4）將含釩濃度較高的淋洗合格液調pH至8～9，將NH₄HCO₃按60～75g/L的量加入并攪拌、靜置，抽出上清液，沉淀物過濾，并用水洗滌，得含水的偏礬酸銨，在臥式離心機中進行液固分離；

5）含水15～20%的偏釩酸銨在脫氨爐中脫水、脫氨，煅燒成粉狀五氧化二釩。

附圖說明

圖1是提釩工藝流程圖。

具體實施方式

以下通過實施實例進行比較說明：廢水來源于湖南某傳統工藝提釩廠，其中廢水pH值為6～9，廢水中的氯含量非常之高（表1），遠遠高于《釩工業污染物排放標準GB26452-2011》中污染物最高允許排放濃度（表2）。

表1傳統工藝中Cl-的含量