[發(fā)明專利]一種以含釩碳灰為原料生產(chǎn)多釩酸銨和高熱能碳粉的方法

有效

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• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111392774B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸劍;鄒洪波;李德成;孫永達(dá);羅姣;莊虔棟;杜建超
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林吉恩鎳業(yè)股份有限公司;吉林博研新材料有限公司
• 主分類號: C01G31/00
• 分類號: C01G31/00;C01B32/05;C22B34/22;C22B7/00
• 代理公司: 長春市吉利專利事務(wù)所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

本發(fā)明公開一種以含釩碳灰為原料生產(chǎn)多釩酸銨和高熱能碳粉的方法，屬于有色冶金技術(shù)領(lǐng)域，首先將含釩碳灰按一定液固比加水混合，混合后加入硫酸攪拌浸出，浸出后過濾，得到一次浸出液和濾渣，濾渣按一定液固比加入水混合后再次加入硫酸攪拌，進(jìn)行二次浸出，浸出后過濾，得到二次浸出液和濾渣；濾渣過濾烘干后成為高熱能碳粉，作為副產(chǎn)品，無廢渣產(chǎn)生。二次浸出液返回一次浸出過程作為浸出液，一次浸出液加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值后加入銨鹽升溫沉釩，產(chǎn)出多釩酸銨。本發(fā)明反應(yīng)條件簡潔，無需高溫高壓，對設(shè)備要求較低，液體可反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)零廢水排放，減少用酸量，具有占地面積小、工藝簡單、生產(chǎn)安全、成本低廉、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以含釩碳灰為原料生產(chǎn)多釩酸銨和高熱能碳粉的方法。

背景技術(shù)

多釩酸銨主要用于制取五氧化二釩，也用于煉鋼添加劑，用作合金添加劑，占五氧化二釩消耗總量的90％以上。

國內(nèi)生產(chǎn)多釩酸銨的方法主要是用含釩鋼渣進(jìn)行鈉化焙燒后再經(jīng)過濕法浸出，加入硫酸等輔料然后沉出多釩酸銨。缺點(diǎn)在于進(jìn)行鈉化焙燒過程中需要用到煤氣或者粉煤燃燒加溫，產(chǎn)生大量的煙氣，之后的濕法過程中會產(chǎn)生大量的酸性銨鹽廢水，無法循環(huán)重復(fù)利用，增加了廢水處理的量和成本。

目前生產(chǎn)多釩酸銨的原料大部分是鋼渣等，原料及生產(chǎn)成本高并且不易采購。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)多釩酸銨存在的問題，為了拓寬現(xiàn)有生產(chǎn)多釩酸銨原料渠道，降低多釩酸銨的生產(chǎn)成本，本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、高效低成本的多釩酸銨的生產(chǎn)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種以含釩碳灰為原料生產(chǎn)多釩酸銨和高熱能碳粉的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1：將含釩碳灰和水按固液比1：(1.5-2)的比例混合，得到混合液；

步驟2：按含釩碳灰與硫酸固液比為5：1的比例，向步驟1得到的混合液中加入硫酸，常溫攪拌30分鐘進(jìn)行一次浸出，浸出后經(jīng)過濾設(shè)備進(jìn)行液固分離，得到一次浸出液和濾渣；

步驟3：將一次浸出液投入到反應(yīng)釜中，攪拌并加入氧化劑氧化30分鐘，氧化后加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為1.5-2，按溶液中五氧化二釩V₂O₅金屬量的1倍加入沉釩劑，然后升溫至80℃以上，保溫1小時后，自然冷卻至80℃以下，過濾，過濾后的固體即為產(chǎn)品多釩酸銨，液體為沉釩上清液，沉釩上清液作為二次浸出濾渣的洗水使用；

步驟4：將一次浸出過濾后的濾渣與水按固液比1：1的比例混合，得到混合液，按硫酸與步驟1中所述含釩碳灰的液固比為1：4，加入硫酸，常溫攪拌30分鐘進(jìn)行二次浸出，浸出后經(jīng)過濾設(shè)備進(jìn)行液固分離，得到二次浸出液和濾渣；

步驟5：二次浸出液返回一次浸出過程作為浸出液，循環(huán)重復(fù)利用；

步驟6：二次浸出濾渣洗滌后的洗水返回二次浸出過程作為浸出液，循環(huán)重復(fù)利用，洗滌后的濾渣烘干即為高熱能碳粉。

上述技術(shù)方案中，所述含釩碳灰中五氧化二釩V₂O₅含量為3％-5％，碳C含量為55％-60％，鐵Fe含量為10％-17％。

上述技術(shù)方案中，一次浸出液硫酸濃度為15g/L-30g/L。

上述技術(shù)方案中，二次浸出液硫酸濃度為90g/L-120g/L。

上述技術(shù)方案中，初始一次浸出加酸量為釩碳灰與硫酸按固液比為5：1；二次浸出液返回一次浸出過程作為浸出液，循環(huán)重復(fù)利用，即循環(huán)開始后再次生產(chǎn)多釩酸銨和高熱能碳粉的一次浸出不需要加酸，利用二次浸出液的殘留酸進(jìn)行浸出。

上述技術(shù)方案中，所述沉釩劑為硫酸銨。