[發明專利]一種草酸銨浸出含釩原料熟料提釩的方法

有效

• 申請號: 201610121802.7
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105779758B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 杜浩;鄭詩禮;李猛;劉彪;王少娜;張洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B3/14;C22B7/00;C22B34/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯瀟瀟

本發明提供了一種草酸銨浸出含釩原料熟料提釩的方法，所述方法為：將含釩原料進行空白焙燒，得到含釩原料熟料；將含釩原料熟料在草酸銨溶液中浸出提釩，固液分離后得到浸出渣和含釩液。所述方法釩選擇性浸出率高，可達90％以上，且得到的含釩液雜質元素含量少，酸堿度適宜，可簡化或省去凈化除雜過程，利于下步沉釩及制取高純釩產品；無含鹽廢水產生；所述方法使用的浸出劑?草酸銨溶液不揮發，避免了氨氣揮發的問題；此外，所述方法的浸出工藝流程簡單，操作環境友好，生產成本低。

技術領域

本發明屬于釩化工冶金技術領域，涉及一種從含釩原料熟料中提釩的方法，尤其涉及一種草酸銨浸出含釩原料熟料提釩的方法。

背景技術

傳統釩渣提釩法為焙燒-水浸法提釩，其中釩渣鈉化焙燒-水浸提釩為提釩的主流方法。該方法是采用鈉鹽添加劑(如食鹽、芒硝、純堿等)幫助三價釩氧化為五價釩并使其轉化為可溶性的釩酸鹽。鈉化焙燒過程需要消耗大量的鈉鹽，釩回收率低，單次焙燒釩回收率為70％左右，經多次焙燒后釩的回收率也僅為80％；需多次焙燒，能耗偏高；在焙燒過程中會產生有害的SO₂、HCl、Cl₂等侵蝕性氣體，污染環境；同時高溫焙燒過程容易產生物料燒結、窯體結圈現象，阻礙了釩的進一步氧化，釩轉化率降低，同時降低了生產效率。沉釩過程中產生大的沉釩廢水，這些廢水處理代價較高。

針對鈉化焙燒的問題，現在發展了另一種方法鈣化焙燒，該方法有別于鈉化焙燒之處是它將石灰或石灰石或其他鈣化合物按一定比例添加到含釩原料中，使低價釩氧化并生成可溶于酸的釩酸鈣，達到與其他雜質分離的目的。但該方法及工藝在焙燒溫度為890℃以上時仍然會出現物料燒結、回轉窯結圈等焙燒設備不能正常運行的問題，因此同鈉化焙燒一樣在實際生產過程中也采用了配加提釩尾渣的焙燒方法。并且熟料酸浸過程Fe、P等元素也同釩一起進入浸出液，后續分離較困難。

為了解決鈣化焙燒酸浸過程的問題，CN 102560086A提出了一種鈣化焙燒熟料碳酸銨浸出的提釩方法，釩渣以CaO/V₂O₅的摩爾比為2～3進行鈣化焙燒，焙燒熟料用濃度為200～800g/L碳酸銨溶液浸出，浸出溫度為60～98℃，過濾得到含釩浸出液。該方法存在的主要問題是CaO/V₂O₅的摩爾比較大，鈣鹽用量大，銨鹽濃度太高，且在溫度較高條件下進行浸出，浸出液揮發、銨根流失嚴重，浸出劑消耗大、成本高。CN 104164569A提出了一種釩渣加入鈣鹽或鎂鹽氧化焙燒后用銨鹽水溶液浸出的方法，鈣鹽和/或鎂鹽與V₂O₅的摩爾比為0.5～1.2，氧化焙燒后含釩熟料在銨鹽濃度為30～300g/L，溫度為60～200℃的浸出劑中浸出。該方法存在的主要問題是浸出溫度偏高，銨鹽水溶液氨氣的揮發量大，增加了原料成本且操作環境差；在高壓密閉容器中浸出增加設備成本。

CN 103937978A，CN 04003442A，CN 103952565A分別提出了一種含釩原料經高溫焙燒后用銨鹽溶液或者氨水浸出提釩的方法。含釩原料中的低價釩經高溫焙燒氧化成五價釩，在銨鹽溶液或者氨水中浸出釩以偏釩酸銨的形式進入液相，經固液分離得到含釩浸出液。浸出液經冷卻結晶得到偏釩酸銨產品。該方法浸出操作工藝簡單，設備要求低，釩浸出率高，偏釩酸銨產品純度高，不產生硫酸鈉廢水，具有釩回收率高、工藝成本低、流程短、過程清潔等優勢。但是，含釩原料通常采用高濃度的氨水或碳銨溶液作為浸出劑，銨根離子濃度為50～400g/L。氨水或者碳銨溶液都不穩定，尤其在高溫50～95℃、高濃度的條件下，很容易分解產生氨氣，造成氨水或銨鹽的大量浪費，惡化操作環境。

為了降低氨氣揮發給操作帶來的困擾，CN 104831090A提出了低溫銨化浸出提釩的方法(浸出溫度為15～45℃)，雖然可以一定程度上減少氨氣的揮發，但是在大規模工業生產過程中，氨氣揮發問題依然無法避免。可見，采用常規銨鹽浸出方法無法滿足空白焙燒銨浸工藝的需求，亟需開發一種無氨氣揮發的銨鹽浸出提釩方法。

發明內容