本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種制備釩氧化物的方法。所述方法包括：將釩渣與氧化鈣或石灰石混合形成混合物料；焙燒混合物料，得到鈣化熟料；在80～95℃使用C2O42-濃度為35～70g/L的草酸鹽溶液浸出鈣化熟料；浸出反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，以得到含釩浸出液和殘?jiān)粚C浸出液進(jìn)行除硅處理，以使含釩浸出液中硅濃度＜0.1g/L，然后向含釩浸出液中加入草酸銨，調(diào)節(jié)NH4+/TV的摩爾比在2～3.5范圍內(nèi)沉淀偏釩酸銨，過濾獲得偏釩酸銨和沉釩廢水；偏釩酸銨經(jīng)氧化煅燒脫氨制取五氧化二釩或者經(jīng)還原制取三氧化二釩。本發(fā)明專利技術(shù)能夠在滿足環(huán)保要求的情況下實(shí)現(xiàn)普通釩渣和高鈣高磷釩渣制取氧化釩，又可以減少試劑的消耗，降低了生產(chǎn)成本。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及釩氧化物生產(chǎn)
，具體地講，涉及。
技術(shù)介紹
通常，釩渣是制取氧化釩的主要原料。目前，工業(yè)生產(chǎn)使用的釩渣主要為普通釩渣，其特點(diǎn)是CaO含量低，一般Ca0/V205彡0.15 ;然而，對于Ca0/V205彡0.16，P彡0.06%的高鈣高磷釩渣而言，因其中CaO含量高不宜采用鈉化焙燒-水浸提釩工藝，因磷含量高不宜采用鈣化焙燒-硫酸浸出提釩工藝，因此，高鈣高磷釩渣提釩工藝尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。釩渣提釩產(chǎn)業(yè)化的工藝主要有兩種，即鈉化焙燒提釩工藝和鈣化焙燒提釩工藝。專利文獻(xiàn) CN85102378、CN201110082443.6、CN201110197357.X、CN86108218 和CN200810001589.1提供了釩渣鈉化焙燒制取氧化釩的方法，釩渣經(jīng)鈉化焙燒-水浸后獲得的殘?jiān)形鍍r(jià)釩和六價(jià)鉻，為危廢渣，不好處理；殘?jiān)蚝?%左右的氧化鈉而不能返回?zé)掕F高爐二次利用；廢水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物硫酸鈉因含釩、鉻和硫酸銨且易溶于水，不便堆放，上述問題使釩渣鈉化提釩工藝的應(yīng)用受到極大影響。專利文獻(xiàn)CN200710202445.8、CN200810305602.2、CN200810305603.7、CN200810305601.8提供了釩渣鈣化焙燒-硫酸浸出制取氧化釩的方法，該方法僅適用于低磷釩渣，目前還不能適用于高鈣高磷釩渣；采用硫酸浸出，要求精粉釩渣中的金屬鐵含量非常低，控制難度增大；殘?jiān)枰摮蛩徕}后再進(jìn)行二次利用。專利文獻(xiàn)CN201210066735提供了一種碳酸銨浸出釩渣熟料的提釩方法，即采用200 800g/L的碳酸銨溶液按照液固比(mL: g) 5: I 30: I在60 98°C進(jìn)行浸出，該方法存在浸出劑消耗 量大的問題，且碳酸銨大量分解會(huì)影響操作環(huán)境。綜上所述，亟需一種能夠經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)使用高鈣高磷釩渣制取氧化釩的工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足中的至少一項(xiàng)，本專利技術(shù)提供了一種能夠使用高鈣高磷釩渣的制備釩氧化物的方法。本專利技術(shù)提供了。所述方法包括依次進(jìn)行的以下步驟:將釩渣與氧化鈣或石灰石混合形成混合物料，以使混合物料中Ca0/V205的重量比為0.25 0.65 ;焙燒所述混合物料，得到鈣化熟料；在80 95°C使用C2042_濃度為35 70g/L的草酸鹽溶液浸出鈣化熟料；浸出反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，以得到含釩浸出液和殘?jiān)粚C浸出液進(jìn)行除硅處理，以使含釩浸出液中硅濃度< 0.lg/L，然后向含釩浸出液中加入草酸銨，調(diào)節(jié)NH//TV的摩爾比在2 3.5范圍內(nèi)沉淀偏釩酸銨，過濾獲得偏釩酸銨和沉釩廢水；偏釩酸銨經(jīng)氧化煅燒脫氨制取五氧化二釩或者經(jīng)還原制取三氧化二釩。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果包括:提供了一種適合于使用高鈣高磷釩渣制取氧化釩的工藝；能夠?qū)崿F(xiàn)廢水、廢渣的循環(huán)利用；從而能夠在滿足環(huán)保要求的情況下實(shí)現(xiàn)普通釩渣和高鈣高磷釩渣制取氧化釩，又可以減少試劑的消耗，降低了生產(chǎn)成本。具體實(shí)施例方式在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例來詳細(xì)說明本專利技術(shù)的制備釩渣的方法。根據(jù)本專利技術(shù)的制備釩氧化物的方法包括依次進(jìn)行的以下步驟:將釩渣與氧化鈣或石灰石混合形成混合物料，以使混合物料中Ca0/V205的重量比為0.25 0.65，從而能夠控制鈣化焙燒熟料中釩以偏釩酸鈣為主要存在形式，因偏釩酸鈣在水中的溶解度比焦釩酸鈣和正釩酸鈣大而有利于浸出；焙燒所述混合物料，得到鈣化熟料；在80 95°C使用C2042_濃度為35 70g/L的草酸鹽溶液浸出鈣化熟料；浸出反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，以得到含釩浸出液和殘?jiān)粚C浸出液進(jìn)行除硅處理，以使含釩浸出液中硅濃度< 0.lg/L，然后向含釩浸出液中加入草酸銨，調(diào)節(jié)NH//TV的摩爾比在2 3.5范圍內(nèi)沉淀偏釩酸銨，過濾獲得偏釩酸銨和沉釩廢水；偏釩酸銨經(jīng)氧化煅燒脫氨制取五氧化二釩或者經(jīng)還原制取三氧化二釩。這里，在浸出鈣化熟料的步驟中，控制漿料溫度為80 95°C能夠獲得良好的溶解度和溶解速度，從而能夠提高釩收得率。利 用草酸鹽浸出是因?yàn)椴菟徕}的溶解度比偏釩酸鈣、焦釩酸鈣和正釩酸鈣的小，草酸鹽溶液在加熱的情況下不會(huì)大量分解；優(yōu)選地，草酸鹽中可以含有草酸銨，而且草酸銨中的銨根離子在沉釩過程中可得到再次利用。在本專利技術(shù)的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述焙燒步驟的焙燒溫度優(yōu)選為800 900°C，焙燒時(shí)間優(yōu)選為60 300min，這樣能夠獲得良好的焙燒效果和效率。在本專利技術(shù)的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述形成混合物料的步驟中的釩渣和所述浸出隹丐化熟料的步驟中 丐化熟料的粒度不大于0.1mm0將鑰；洛破碎至粒徑不大于0.1mm,能夠使釩渣中的釩鐵尖晶石充分暴露，有利于釩鐵尖晶石的氧化，也有利于與石灰石接觸反應(yīng)。將鈣化熟料粉碎至粒徑不大于0.1mm是為了增大熟料的比表面積，利于偏釩酸鈣的溶解。在本專利技術(shù)的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述草酸鹽溶液中含有濃度< 35g/L的草酸鈉和濃度< 65g/L的草酸銨，從而能夠保證草酸鈉和草酸銨在30 40°C時(shí)不結(jié)晶析出。在本專利技術(shù)的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述浸出鈣化熟料的步驟中液固比為3: I 6: lmL/g。在本專利技術(shù)的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述固液分離步驟中控制待分離漿料的溫度為70 95°C，這樣能夠確保溶液中的釩不提前以偏釩酸銨的形式析出。在本專利技術(shù)的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述沉淀偏釩酸銨、過濾獲得偏釩酸銨和沉釩廢水的步驟中，將溶液體系的溫度控制為30 40°C。偏釩酸銨過濾前控制溫度30 40°C是因?yàn)闇囟冗^低時(shí)草酸鈉易結(jié)晶出來進(jìn)入偏釩酸銨，影響偏釩酸銨的純度；溫度過高時(shí)偏釩酸銨溶解度增大，沉釩率降低。在本專利技術(shù)的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述方法還包括將所述殘?jiān)?jīng)燒結(jié)處理后返回?zé)掕F聞爐使用。在本專利技術(shù)的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述方法還包括對沉釩廢水進(jìn)行部分蒸發(fā)和冷凝處理，得到冷凝水和濃縮含釩液，其中，冷凝水用于洗滌所述固液分離步驟得到的殘?jiān)瑵饪s含釩液作為浸出劑返回所述浸出鈣化熟料步驟，這樣能夠提高釩的回收率。優(yōu)選地，濃縮含釩液中的全釩含量TV<2g/L。這里，沉釩廢水蒸發(fā)-冷凝的水量根據(jù)殘?jiān)礈焖枰刂疲话忝可a(chǎn)It五氧化二釩需要蒸發(fā)6 Sm3廢水，剩余濃縮部分含有草酸鹽，全部作為浸出劑返回浸出工序即可。此外，在本專利技術(shù)的方法中，偏釩酸銨可不用洗滌，因?yàn)槌恋慝@得的偏釩酸銨中鈉含量很低，草酸銨在制取三氧化二釩或者五氧化二釩過程中會(huì)分解成氨氣和二氧化碳逸出，不影響產(chǎn)品質(zhì)量。此外，在本專利技術(shù)的方法的固液分離步驟中，為了獲得良好的凈化效果，也可向浸出反應(yīng)得到的含釩浸出液中加入鋁酸鈉除硅。此外，在本專利技術(shù)的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，本專利技術(shù)的制備釩氧化物的方法也可通過以下方式實(shí)現(xiàn):a原料準(zhǔn)備:將-0.1mm的釩渣與氧化鈣或石灰石混勻制得混合物料；其中，氧化鈣或石灰石的用量以使混 合料中的Ca0/V205重量比0.25 0.65為準(zhǔn)。b鈣化焙燒:將混合料于800 900°C下恒溫氧化焙燒60 300min，得到鈣化熟料。c草酸鹽浸出:將鈣化熟料粉碎至粒徑不大于0.1mm,加入到C2042_濃度為35 70g/L的草酸鹽溶液中，在漿料溫度80 95 0C的條件下攪拌浸出，浸出反應(yīng)的液固比(mL: g)優(yōu)選為3:1 6:1。優(yōu)選地，草酸鹽本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種制備釩氧化物的方法，其特征在于，所述方法包括依次進(jìn)行的以下步驟：將釩渣與氧化鈣或石灰石混合形成混合物料，以使混合物料中CaO/V2O5的重量比為0.25～0.65；焙燒所述混合物料，得到鈣化熟料；在80～95℃使用C2O42?濃度為35～70g/L的草酸鹽溶液浸出鈣化熟料；浸出反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行固液分離，以得到含釩浸出液和殘?jiān)粚C浸出液進(jìn)行除硅處理，以使含釩浸出液中硅濃度＜0.1g/L，然后向含釩浸出液中加入草酸銨，調(diào)節(jié)NH4+/TV的摩爾比在2～3.5范圍內(nèi)沉淀偏釩酸銨，過濾獲得偏釩酸銨和沉釩廢水；偏釩酸銨經(jīng)氧化煅燒脫氨制取五氧化二釩或者經(jīng)還原制取三氧化二釩。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：付自碧，孫朝暉，王彬彬，張林，何文藝，申彪，
申請(專利權(quán))人：攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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