[發明專利]一種水溶液中釩、鉬的萃取分離方法

在審

• 申請號: 202010044106.7
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111118310A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張永強;潘亞靜;孫曉;秦茹;車相靜;陳瑩瑋
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B34/34;C22B3/40
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 房艷萍;李馨

本發明公開了一種水溶液中釩、鉬的萃取分離方法，是利用在酸性條件下，釩、鉬含氧酸鹽在水溶液中存在形態的差異性，即釩主要以釩氧陽離子VO₂⁺形態存在，而鉬主要以多鉬酸根陰離子形態HMo₈O₂₆^3?存在，同時削弱釩、鉬雜多酸的形成條件，借助聚氧乙烯型非離子型表面活性劑分子中氧乙烯單元質子化形成的擬陽離子，從而優先萃取多鉬酸根陰離子的特性，可以很容易地實現釩和鉬的高效分離。鉬單級萃取率達90％以上，釩單級萃取率低于20％。本發明萃取速率快，無乳化現象，體系簡單，不使用任何易燃易爆、有毒有害的有機溶劑和萃取劑，符合“綠色發展”的時代要求，具有良好的經濟、社會效益。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，尤其涉及一種水溶液中釩、鉬的萃取分離方法。

背景技術

金屬釩、鉬對于當今世界的高速發展發揮著無與倫比的關鍵作用。無論是具有“戰略金屬”美譽的釩還是活躍在宇航、火箭等國家高端技術領域的鉬，都因其高強度、耐腐蝕、耐研磨等特有屬性而發揮著其它金屬不可替代的作用。尤其是在催化劑方面，釩有著“化學面包”之稱的美譽，某些含釩催化劑具有特殊的活性，而且其它元素難以替代。釩、鉬主要存在于原始的礦產資源中，且分布較為分散。與此同時，隨著世界資源的不斷開采，高品位礦石日益枯竭，不能滿足對釩鉬產品日益增長的需求。且低品位礦石的加工成本非常昂貴，在加工過程中對環境造成的不可恢復的影響也是不容忽視的。因此越來越多的研究者將焦點對準了二次資源，這無疑對環境的保護及資源的高效利用具有重要意義。

在二次資源中，對廢催化劑的回收再利用是非常普遍的。石油化工煉制過程中，普遍采用含有釩、鉬的催化劑對重油進行加氫脫硫處理，使用一段時間后，催化劑便會在長時間的化學及熱作用下而失活。然而，在這些廢催化劑中存在著許多有價值的金屬。對這些廢催化劑進行綜合回收處理，在保護了環境的同時，也得到了巨大的經濟效益。

然而，釩和鉬在元素周期表中對角相鄰，性質相似，較難分離。

申請人查閱現有的具體相關技術，分離釩、鉬的技術現狀如下：

1、專利201811447002.X先將含釩、鉬酸鹽溶液pH調至6～11；按鉬酸鹽溶液中釩含量，以摩爾比Fe:V＝20:1計算鐵鹽添加量；將配備好的鐵鹽溶液加入含釩鉬酸鹽溶液，加入過程及終點保持pH＝6～11，攪拌0.5～5h后固液分離。該發明方法對鉬酸鈉溶液除釩，除釩率≥98％，鉬損失率≦2％；對鉬酸銨溶液除釩，除釩率≥97％，鉬損失率≦1％。

2、專利201510265192.3首先對廢釩鉬催化劑進行預處理，得到鈦渣和釩鉬溶液，進而將釩鉬溶液進行萃取分離，得到的富鉬萃余液經酸化，再處理后制得鉬酸產品；得到的富釩有機相經反萃后，進行二段萃取提釩工藝，再反萃得到富釩溶液，將富釩溶液再處理制取五氧化二釩；釩、鉬的回收率均超過95％，所獲產品的純度超過99％。

3、專利200510136644.4采用離子交換法去除鉬酸銨溶液中的釩，將含釩的鉬酸銨溶液經過加入礦物酸和氨水或NaOH調節pH值后流經螯合離子交換樹脂，釩被樹脂吸附而鉬不被吸附，從而使鉬酸鈉溶液得到提純，負載樹脂用氨水或氫氧化鈉解吸釩，最后用礦物酸再生樹脂。

4、專利201710225347.X通過向含鉬釩廢催化劑中加入銨鹽，混合均勻充分沉淀后過濾，得到濾渣偏釩酸銨和沉釩母液；進而采用丙烯腈系螯合樹脂對沉釩母液進行吸附，分離得到負載釩的樹脂和吸附尾夜；之后將負載釩的樹脂解吸得到含釩解吸液和貧釩樹脂，以此來實現釩、鉬分離。高純多釩酸銨經煅燒后得到純度為99.95％的五氧化二釩產品。