[發(fā)明專利]一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610239290.4
• 申請(qǐng)日: 2016-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN105861829B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明;李千文;李彩霞;郭繼科;王英;殷兆遷;高官金;彭毅;楊仰軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號(hào): C22B3/44
• 分類號(hào): C22B3/44;C22B34/22;C22B34/32
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所51213
• 代理人: 李靜云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種從釩鉻溶液中分離和回收釩、鉻的方法。

背景技術(shù)

釩和鉻都是重要的戰(zhàn)略元素，在冶金和化工領(lǐng)域均有廣泛的用途。目前，釩、鉻的提取分別是以釩渣或鉻鐵礦為原料，以鈉鹽(碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉等)為添加劑，通過焙燒-水浸獲得釩、鉻的鈉鹽溶液，分別進(jìn)行銨鹽沉釩和蒸發(fā)結(jié)晶得到多釩酸銨和重鉻酸鈉，隨后進(jìn)一步制成各種釩、鉻產(chǎn)品。然而，由于釩、鉻的性質(zhì)非常相似，在礦物中往往以共生的方式賦存，無法通過物理手段進(jìn)行分離。在焙燒-水浸提取釩(鉻)的過程中將獲得同時(shí)含有釩鉻的溶液，其相似的化學(xué)性質(zhì)導(dǎo)致釩鉻分離成為了一個(gè)難題。迄今為止，尚未有經(jīng)濟(jì)、可行的方法從釩鉻溶液中分離、回收釩鉻。

中國專利CN101812588，CN102127654，CN102676808利用亞熔鹽法提取釩鉻，獲得含氫氧化鈉(或氫氧化鉀)、釩酸鈉(或釩酸鉀)、鉻酸鈉(或鉻酸鉀)的溶液，采用分步結(jié)晶的方法依次獲得釩酸鈉(釩酸鉀)和鉻酸鈉(或鉻酸鉀)產(chǎn)品。然而，上述專利存在釩鉻分離回收率低、產(chǎn)品夾帶嚴(yán)重等問題。

中國專利CN102676810利用弱堿和強(qiáng)堿陰離子交換樹脂對(duì)六價(jià)鉻和五價(jià)釩在水溶液中形成的陰離子交換勢的差異，通過飽和吸附實(shí)現(xiàn)釩鉻的分離，進(jìn)一步制備釩鉻產(chǎn)品。中國專利CN103352124通過二段酸浸、調(diào)質(zhì)氧化、離子交換吸附、解吸脫釩、離子交換樹脂轉(zhuǎn)型、凈化沉釩、凈化沉鉻、鉻提純等步驟實(shí)現(xiàn)了從釩鉻廢料中分離及回收釩、鉻。上述方法雖可實(shí)現(xiàn)釩鉻分離，但存在工藝過程復(fù)雜、成本高昂等問題。

中國專利CN101121962公開了一種伯仲復(fù)合胺萃取分離釩鉻的工藝，利用伯仲復(fù)合胺萃取絕大多數(shù)的釩，使鉻大部分留在水相，隨后加還原劑還原六價(jià)鉻，并調(diào)節(jié)pH值獲得氫氧化鉻沉淀；用堿液反萃，再經(jīng)銨鹽沉釩從反萃液中回收釩。該法具有釩鉻分離、回收率高，可工業(yè)化應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，但存在萃取過程控制困難、萃取劑成本高等缺點(diǎn)。中國專利CN103740934經(jīng)過逆流萃取使釩進(jìn)入富釩有機(jī)相，鉻留在水溶液中從而實(shí)現(xiàn)釩鉻分離，再反萃取獲得富釩水溶液，加銨沉淀和煅燒可得五氧化二釩，含鉻溶液加入亞硫酸鈉和硫酸還原后再用氫氧化鈉沉淀鉻得到氫氧化鉻，該方法同樣存在萃取過程控制困難，成本高、效率低等缺點(diǎn)。

中國專利CN103773956，CN103276205分別公開了先使用還原劑將釩鉻溶液中的釩鉻進(jìn)行還原，然后加堿沉淀。沉淀過濾后高溫下煅燒濾餅，隨后用一定濃度的酸液、堿液或水浸出煅燒產(chǎn)物，使絕大部分釩進(jìn)入水相，鉻以三氧化二鉻形式留在固相中。固液分離，濾液水解或銨鹽沉釩得到釩產(chǎn)品；固相經(jīng)過加熱干燥得到三氧化二鉻產(chǎn)品。該法具有工序簡單、成本低、廢水可循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，但所得的鉻產(chǎn)品中雜質(zhì)含量高，嚴(yán)重影響其后續(xù)應(yīng)用。

中國專利CN103849765在酸性條件下利用銨鹽沉釩，得到多釩酸銨和含鉻濾液，對(duì)含鉻濾液進(jìn)一步二次沉釩，利用得到的四價(jià)釩酸鹽制備五氧化二釩，將二次沉釩后的濾液在pH 1.5～5還原后再于pH 4.5～10沉淀得到氫氧化鉻，氫氧化鉻煅燒制得三氧化二鉻。該方法先用銨鹽沉釩，釩鉻分離效果差，需將含鉻濾液中的釩還原后調(diào)pH兩次沉釩才能達(dá)到較好的分離效果，操作步驟復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。

中國專利CN103602819將釩鉻溶液在酸性條件下還原得到四價(jià)釩和三價(jià)鉻，然后加堿調(diào)節(jié)pH至4.1～8.9，使釩鉻沉淀得到含釩鉻渣，然后加水?dāng)嚢韬C鉻渣，再加堿調(diào)節(jié)pH至9～14浸取提釩，得到含釩濾液和含鉻濾餅，含釩濾液制備二氧化釩，含鉻濾餅煅燒得到三氧化二鉻。雖然該方法能夠?qū)崿F(xiàn)釩、鉻的有效分離，獲得的二氧化釩和三氧化二鉻純度均不低于98％，但是該方法流程復(fù)雜，效率低，成本高，不利于工業(yè)應(yīng)用。

為了釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法更適用于工業(yè)生產(chǎn)，需要開發(fā)一種生產(chǎn)效率高、釩鉻分離度高、成本低的釩鉻分離技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，以提高釩鉻溶液分離、回收釩鉻的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品純度，同時(shí)降低成本。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的一種實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：

一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，該方法采用以下步驟：

(1)釩鉻還原

將釩鉻溶液在pH值為8～14、溫度為20～100℃的條件下加入還原劑，使五價(jià)釩和六價(jià)鉻還原為四價(jià)釩和三價(jià)鉻；

(2)釩鉻分離

步驟(1)還原生成的三價(jià)鉻原位形成氫氧化鉻沉淀，過濾獲得氫氧化鉻濾餅和含釩濾液；