[發(fā)明專利]一種制釩的氨氣回收制銨和廢水循環(huán)使用的工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811068047.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109081375A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許小弟;李益和;萬(wàn)偉勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南省釩業(yè)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C01G31/02
• 分類號(hào): C01G31/02;C01G31/00;C01C1/28;C02F1/54
• 代理公司: 東莞市冠誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44272
• 代理人: 張作林

本發(fā)明公開(kāi)了一種制釩的氨氣回收制銨和廢水循環(huán)使用的工藝，傳統(tǒng)的提釩工藝程序復(fù)雜，且最難控制和處理的就是氨氣排放和廢水處理。本工藝可從采礦冶煉開(kāi)始直接提取偏釩酸銨及多釩酸銨；在用偏釩酸銨或多釩酸銨制成高純五氧化二釩過(guò)程中，可集束排放的全部氨氣制成銨使用，確保廢氣零發(fā)放；采用多酸酯絮凝技術(shù)，使上述過(guò)程產(chǎn)生的全部廢水得到有效處理，確保廢水零排放，循環(huán)使用，且所有產(chǎn)品的純度達(dá)到99.5?99.99%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制釩工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制釩的氨氣回收制銨和廢水循環(huán)使用的工藝。

背景技術(shù)

釩元素被廣泛于鋼鐵、有色金屬、化工、合金、超導(dǎo)材料、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，是一種重要的戰(zhàn)略物資。

在自然界中釩元素分布極為分散，通常以V(Ⅲ)和V(Ⅳ)的形態(tài)存在，其中V(Ⅲ)占多數(shù)，三價(jià)釩能以類質(zhì)同相形式進(jìn)入硅酸鹽礦物晶格中，同時(shí)，四價(jià)釩也可以類質(zhì)同相形式存在于硅氧四面體結(jié)構(gòu)中。此類礦石難于浸出，要將三價(jià)或四價(jià)釩浸出來(lái)，必須破壞晶體結(jié)構(gòu)，使存在晶體結(jié)構(gòu)中的釩釋放出來(lái)。

常規(guī)的提釩工藝技術(shù)可以歸納為兩種代表性的類型：焙燒提釩工藝(火法提釩工藝)和濕法提釩工藝。

濕法提釩工藝是對(duì)含釩原礦直接進(jìn)行酸浸，包括在較高濃度酸性條件下，甚至是加熱加壓、氧化劑存在的環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)在釩礦物中得到含釩液體的工藝過(guò)程。火法提釩工藝是礦石經(jīng)過(guò)高溫氧化焙燒，低價(jià)釩氧化轉(zhuǎn)化為五價(jià)釩，再進(jìn)行濕法浸出得到含釩液體，實(shí)現(xiàn)礦石提釩的工藝過(guò)程。在焙燒提釩工藝中，石煤加鹽氧化鈉化焙燒形成含釩熟料，用工藝水直接浸取(即水浸)得到含釩濃度較低的浸取液，然后加入氯化銨沉釩制得偏釩酸銨沉淀，焙燒后得到五氧化二釩粗品(粗釩)，再將粗釩經(jīng)堿溶、除雜、氯化銨二次沉釩得偏釩酸銨，熱分解后得到純度大于98％的五氧化二釩產(chǎn)品。從而形成“鈉法焙燒、兩步法沉釩工藝”或“加鹽焙燒提釩工藝”，或者將石灰、石灰石或其它含鈣化合物作添加劑與石煤造球后進(jìn)行焙燒，使釩氧化為不溶于水的釩的鈣鹽，再碳酸化浸出成含釩溶液，再以酸或稀堿溶液浸出。后續(xù)或采用水解沉釩，或采用溶解萃取，或用離子交換，然后采用熱解工藝精制釩。

總之，將釩礦石經(jīng)過(guò)加鹽焙燒形成含釩熟料后，必須用水或酸或堿進(jìn)行浸取，使三價(jià)釩、四價(jià)釩或五價(jià)釩從含釩熟料中浸取出來(lái)，再采用萃取與反萃取法，或用離子交換法使釩鹽與浸取液中的其他成分分離開(kāi)來(lái)，最終釩鹽與氨水，或其他銨鹽發(fā)生反應(yīng)，生成偏釩酸銨沉淀，熱分解后得到較高純度的五氧化二釩產(chǎn)品。

然而在焙燒提釩工藝中會(huì)有氨氣等氣體逆出焙燒爐外，用酸(硫酸)浸取時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量廢水，該廢水中含有硫酸根和二氧化硫，即使進(jìn)行中和處理，廢水中仍然含有硫酸鹽及其它有害物質(zhì)(如氨氮、殘余的硫酸根等)。傳統(tǒng)的提釩工藝程序復(fù)雜，且最難控制和處理的就是氨氣排放和廢水處理。如果對(duì)于上述過(guò)程中產(chǎn)生的氨氣和廢水不加以技術(shù)處理，不但浪費(fèi)資源，而且會(huì)造成對(duì)江河湖的環(huán)境污染，甚至對(duì)人類的飲用水源產(chǎn)生危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)工藝中存在的問(wèn)題，可從采礦冶煉開(kāi)始直接提取偏釩酸銨(NH₄VO₃)及多釩酸銨(NH₄)2V₆O₁₆；在用偏釩酸銨(NH₄VO₃)或多釩酸銨(NH₄)2V₆O₁₆制成高純五氧化二釩(V₂O₅)過(guò)程中，可集束全部排放的氨氣(NH₃)制成銨(NH₄⁺)使用，確保廢氣零排放；由于采用多酸酯(R)(一種發(fā)明專利產(chǎn)品，亦稱絮凝劑)技術(shù)，使上述過(guò)程中產(chǎn)生的全部廢水得到有效處理，確保全部廢水零排放，循環(huán)使用，且生產(chǎn)的所有產(chǎn)品純度達(dá)到99.5-99.99％。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：