[發明專利]冶煉煙氣制取的硫酸銨的利用方法

有效

• 申請號: 201610128537.5
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105800648B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 萬龍飛;彭一村;穆小玲;汪超;劉莉麗;甘信德;王英
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: C01C1/24
• 分類號: C01C1/24;C01G31/00;C22B3/44;C22B34/22
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司51226
• 代理人: 張徭堯,柯海軍

技術領域

本發明涉及一種冶煉煙氣制取的硫酸銨的利用方法，屬于化工和冶金領域。

背景技術

鋼鐵冶煉過程中需使用大量的焦炭還原礦石中的高價態Fe，產生的高爐尾氣中含有大量的SO₂，目前采取脫硫劑吸附富集SO₂、SO₂解析催化氧化為SO₃、稀硫酸或水吸收SO₃制備硫酸的工藝處理尾氣中的SO₂；同時，與鋼鐵冶煉緊密相關的煤化工產品生產過程中，產生大量的含氨煤氣，含氨煤氣經含SO₂尾氣制取的硫酸吸收富集后生成硫酸銨溶液，溶液達到飽和度析出硫酸銨產品。釩鈦磁鐵礦冶煉過程中產生的高爐尾氣等經過上述凈化處理后即可制得硫酸銨。此類硫酸銨產品表觀發黑，色澤不均，N含量(以干基計)約為21％、基本符合GB535-1995技術條件，但Fe和水不溶超標，尤其是水不溶物高于GB535-1995技術條件約10倍；另外，含有約0.2％的C；此類硫酸銨總體品質偏低，工業應用價值低，推廣銷售困難且價格偏低。

傳統銨鹽沉釩工藝中，一般在釩溶液中直接加入硫酸銨作為沉淀劑進行沉釩。而冶煉煙氣制取的硫酸銨，由于其產品硫酸銨總體品質偏低，不僅在沉釩時會帶入雜質，影響氧化釩等產品的純度，同時還會使得沉釩率降低，嚴重時甚至難以進行沉釩。因此，目前，工業上并不采用冶煉煙氣制取的硫酸銨來進行沉釩。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供冶煉煙氣制取的硫酸銨的利用方法。

本發明冶煉煙氣制取的硫酸銨的利用方法，包括以下步驟：

a、沉釩劑溶液的制備：將冶煉煙氣制取的硫酸銨溶解于溫度≥85℃的溶劑中，制取得到質量百分濃度為40～50％的硫酸銨溶液，過濾，添加氧化劑，得到沉釩劑溶液；

b、沉釩：調節釩液的pH值，加入沉釩劑溶液進行銨鹽沉釩，制取得到多釩酸銨或偏釩酸銨。

進一步的，a步驟中，按質量比，氧化劑:冶煉煙氣制取的硫酸銨＝1:5～20；優選為氧化劑:冶煉煙氣制取的硫酸銨＝1:8～12，更優選為氧化劑:冶煉煙氣制取的硫酸銨＝1:9.28。

進一步的，a步驟中，所述氧化劑為過硫酸銨或雙氧水。

其中，a步驟中，所述溶劑為水或沉釩上層液。

本發明所述冶煉煙氣制取的硫酸銨為：鋼鐵冶煉過程中產生的含SO₂尾氣制取的硫酸，吸收煤化工產品生產過程中產生的含氨煤氣，富集后生成硫酸銨溶液，硫酸銨溶液達到飽和度析出的硫酸銨產品。

本發明方法的實質是將低質硫酸銨水溶過濾去除水不溶物以實現凈化，凈化后的硫酸銨溶液中加入過硫酸銨等氧化劑作為輔料進行釩液的銨鹽沉釩，過硫酸銨氧化劑抑制冶煉煙氣制取的硫酸銨中的還原性物質將釩液中的高價釩還原為低價釩，低價釩不與銨結合沉淀析出，凈化后的冶煉煙氣硫酸銨與過硫酸銨的混合溶液作為沉釩輔料制取釩酸銨，沉釩的工藝主要為銨鹽沉釩；凈化過程是應用物質的水溶性原理，將硫酸銨中的水不溶物雜質經過濾分離去除，溶劑可使用工業用水或沉釩上層液，使用沉釩上層液則可利用其中的酸和銨，達到節酸和節銨的目的；沉釩過程的原理是釩溶液在不同的酸性度條件下聚合形式不同，并可與銨鹽結合生產釩酸銨聚合物析出而實現釩的富集，制取的釩酸銨用于生產氧化釩等釩產品；與此同時，使用硫酸銨溶液代替傳統工藝中的直接添加固體硫酸銨沉釩，增強了釩酸根和銨離子的反應活性和均勻性，優化了銨離子與釩酸根離子反應的動力條件，具有反應快速均勻的特點。

整個技術過程中，充分利用了物質的水溶性和分離原理實現了冶煉煙氣硫酸銨的水不溶物的凈化，使用過硫酸銨等氧化劑抑制了低價釩的產生、使沉釩反應更徹底，并優化了銨離子與釩酸根離子反應的動力學條件。通過本發明方法得到的多釩酸銨中TV含量為48.7％以上，Na₂O+K₂O含量不高于0.9％，沉淀率為99.4％以上。

本發明方法具有工藝流程簡單、反應活性好、資源利用高效等特點，可擴寬冶煉煙氣硫酸銨產品的應用領域，降低釩產品生產成本，提高釩產品核心競爭力。

具體實施方式

本發明冶煉煙氣制取的硫酸銨的利用方法，包括以下步驟：

a、沉釩劑溶液的制備：將冶煉煙氣制取的硫酸銨溶解于溫度≥85℃的溶劑，制取得到質量百分濃度為40～50％的硫酸銨溶液，過濾，去除水不溶物，并添加氧化劑，得到沉釩劑溶液；