[發明專利]一種利用鈣鹽和錳鹽協同焙燒釩渣強化釩鉻分離的方法

有效

• 申請號: 202011385521.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112430740B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 姜濤;溫婧
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B3/06;C22B1/02;C22B34/22;C22B47/00;C21B11/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及一種鈣鹽和錳鹽協同焙燒釩渣強化釩鉻分離的方法，該方法是將釩渣、鈣鹽與錳鹽混合得到混合物料，高溫焙燒得到焙燒熟料；浸出后，過濾，得到含釩浸出液和浸出渣；調節含釩浸出液pH值及沉淀溫度、時間將釩沉淀，過濾，得到多釩酸銨沉淀及含錳上清液；焙燒沉淀制得五氧化二釩產品。浸出渣通過還原熔分可制備鐵合金。含錳上清液中錳回收所得產物可作為產品輸出或作為添加劑參與下一輪焙燒；沉釩廢液除雜后循環回浸出體系作為浸出介質。本發明方法實現了釩渣中釩的高效提取，釩鉻的高效分離，制得的五氧化二釩純度很高，同時錳鹽添加劑可循環使用，并可回收釩渣中部分原始錳鹽，沉釩廢液可循環利用，有效節約了生產成本，提高了提釩效率。

技術領域

本發明涉及一種利用鈣鹽和錳鹽協同焙燒釩渣強化釩鉻分離的方法，屬于釩化工技術與資源循環利用技術領域。

背景技術

釩和鉻是重要的稀有金屬，其化合物廣泛用于冶金、化工、建材等諸多領域。釩渣是釩鈦磁鐵礦冶煉過程中的副產物，其中釩有較高的品位，鉻的含量不可忽視，此外還有部分錳。目前釩渣提釩的主要工藝為鈉化焙燒水浸工藝以及鈣化焙燒酸浸工藝，雖已實現工業化，但這兩種工藝仍面臨不可避免的問題。

釩渣的鈉化焙燒水浸工藝雖然成本較低，工藝較簡單，但焙燒過程中低熔點鈉鹽熔融會造成物料燒結，爐內易結圈；同時釩與鉻在鈉化后生成溶于水的釩酸鈉與鉻酸鈉，同時轉移入液相，由于釩與鉻的性質較相似，導致釩鉻分離較困難。除此之外，鈉化焙燒水浸得到的提釩尾渣，堿金屬含量高，導致鐵元素無法有效利用，提釩尾渣和廢水中含高價的鉻對環境污染極大。

釩渣的鈣化焙燒酸浸提釩工藝是一種相對較清潔的提釩方式，但釩轉化率低于鈉化焙燒，有一部分原因是浸出過程中形成硫酸鈣沉淀包裹含釩物相，使得釩浸出率略低；同時尾渣中含有硫元素，如果對尾渣進行合金化會使合金中硫含量過高，達不到產品要求。

近年來新提出的釩渣錳化焙燒工藝通過將錳鹽加入釩渣中，將穩定的尖晶石相氧化錳化為釩酸錳，在酸浸過程中將釩提出。但該工藝并未考慮錳鹽的成本問題，用高價值的錳提取釩在成本上不合算。值得注意的是釩渣中本身含有5％～10％的MnO，之前的工藝并未考慮將這部分錳鹽利用起來，作為錳源用于焙燒過程，因此造成了成本的浪費。

從成本、環保、提釩效率等多方面評估，上述提釩工藝均有不足之處，因此亟待尋求一種更適用于釩渣提釩的工藝。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提出一種鈣鹽和錳鹽協同焙燒釩渣強化釩鉻分離的方法，該方法是利用釩渣、鈣鹽和錳鹽混合焙燒的方法協同提取釩、高效分離釩鉻，同時制備五氧化二釩和鐵合金產品并實現錳鹽循環的方法。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一種鈣鹽和錳鹽協同焙燒釩渣強化釩鉻分離的方法，其包括如下步驟：

S1、焙燒：將釩渣、鈣鹽與錳鹽混合得到混合物料，將混合物料高溫焙燒得到焙燒熟料；

S2、浸出：將步驟S1得到的焙燒熟料進行浸出，之后過濾，得到含釩浸出液和浸出渣；

S3、沉釩：將步驟S2所得含釩浸出液加入沉釩添加劑，并調節pH值進行沉釩，沉釩后過濾得到多釩酸銨沉淀及含錳上清液；

S4、制得釩產品：將步驟S3得到的多釩酸銨沉淀焙燒制得五氧化二釩產品；

S5、制得鐵合金：將步驟S2得到的浸出渣通過還原熔分制得鐵合金產品；

S6、回收錳：對步驟S3得到的含錳上清液電解得到電解錳，或將錳沉淀，之后過濾，得到錳鹽沉淀和提釩廢液。

如上所述的方法，優選地，還包括：