申請日2015.11.23

　　公開(公告)日2016.02.03

　　IPC分類號C22B7/00; C22B34/22

　　摘要

　　本發(fā)明屬于冶金化工技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于含釩熟料浸出提釩過程中，一種利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法。本發(fā)明的目的是利用氧化釩生產(chǎn)的提錳廢水和水浴料兩種廢水，用于鈣化焙燒熟料的酸性浸出，用于回收其中的有價(jià)元素，實(shí)現(xiàn)了廢水有效利用。該方法包括如下步驟：(1)對水浴料進(jìn)行過濾，將濾液與提錳廢水按一定比例混合，得到混合液;(2)將鈣化焙燒熟料按一定液固比加入到混合液中，攪拌并升溫至40～55℃，調(diào)節(jié)體系pH至2.6～3.0;(3)進(jìn)行固液分離，濾渣采用步驟(1)中的混合液進(jìn)行洗滌，所得濾液為含釩浸出液。

　　權(quán)利要求書

　　1.利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　(1)對水浴料進(jìn)行過濾，將濾液與提錳廢水混合，得到混合液;

　　(2)將鈣化焙燒熟料加入到混合液中，攪拌并升溫至40～55℃，調(diào)節(jié)體系pH至2.6～ 3.0后反應(yīng);

　　(3)進(jìn)行固液分離，濾渣采用步驟(1)中的混合液進(jìn)行洗滌，所得濾液為含釩浸出液。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法，其特征在于：步驟(1) 所述水浴料pH為8～11，提錳廢水pH為0.5～2。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法，其特征在于：步驟(1) 所述提錳廢水與濾液混合體積比為4-8:1。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法，其特征在于：步驟(1) 所述混合液pH為1.8～3.5。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法，其特征在于：步驟(1) 所述水浴料和提錳廢水均來自氧化釩生產(chǎn)廢水：所述水浴料主要成分為V5+、NH4+、細(xì)顆粒 APV和部分還原的V2O3;所述提錳廢水主要成分為Mn2+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-，酸度較高。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法，其特征在于：步驟(2) 所述液固比為1.5～2.5:1，單位為ml/g。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法，其特征在于：步驟(2) 所述反應(yīng)的時(shí)間為50～80min。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法，其特征在于：步驟(2) 中調(diào)節(jié)體系pH的酸度調(diào)節(jié)劑為提錳廢水和硫酸的混合液，其[H+]濃度為2～5mol/L。

　　說明書

　　一種利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于冶金化工技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于含釩熟料浸出提釩過程中，一種利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法。

　　背景技術(shù)

　　在攀鋼氧化釩清潔生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)爐釩渣經(jīng)破碎、球磨后配入一定量的石灰石，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行鈣化焙燒得到鈣化焙燒熟料，然后將釩渣中的低價(jià)釩氧化為可溶于水的五價(jià)釩，經(jīng)酸性浸出得到含釩浸出液，對浸出液除雜后進(jìn)行酸性銨鹽沉釩得到多釩酸銨(APV)，然后干燥、還原得到三氧化二釩產(chǎn)品。

　　在浸出工序，原料“釩渣”中的錳會隨著釩共同進(jìn)入到溶液，釩在沉淀工序以多釩酸銨形式富集，而錳則留在沉淀廢水中。為回收其中的錳資源，該工藝采用電解法處理沉淀廢水，得到金屬錳產(chǎn)品和提錳廢水。提錳廢水中主要含有Mn2+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-等，其酸度較高，pH為0.5～2，直接循環(huán)利用困難。此外，在還原制備三氧化二釩工序中，還產(chǎn)生大量的水浴料，主要成分為V5+、NH4+、細(xì)顆粒APV和部分還原的V2O3，其pH為8～11。水浴料經(jīng)沉降后，上清液進(jìn)入廢水工序，與沉釩廢水一起處理，其中大量的釩進(jìn)入到廢渣中，未進(jìn)行回收利用，造成資源浪費(fèi)。

　　本發(fā)明的發(fā)明人欲提供一種利用氧化釩生產(chǎn)的提錳廢水和水浴料兩種廢水制備釩液的方法，將其預(yù)處理后用于鈣化焙燒熟料浸出，回收其中的有價(jià)元素，實(shí)現(xiàn)了廢水有效利用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是利用氧化釩生產(chǎn)的提錳廢水和水浴料兩種廢水，用于鈣化焙燒熟料的酸性浸出，用于回收其中的有價(jià)元素，實(shí)現(xiàn)了廢水有效利用。

　　本發(fā)明利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法，包括如下步驟：

　　(1)對水浴料進(jìn)行過濾，將濾液與提錳廢水按一定比例混合，得到混合液;

　　(2)將鈣化焙燒熟料按一定液固比加入到混合液中，攪拌并升溫至40～55℃，調(diào)節(jié)體系pH至2.6～3.0后反應(yīng);

　　(3)進(jìn)行固液分離，濾渣采用步驟(1)中的混合液進(jìn)行洗滌，所得濾液為含釩浸出液。

　　其中，步驟(1)所述水浴料pH為8～11，提錳廢水pH為0.5～2;步驟(1)所述提錳廢水與濾液混合為體積比4-8:1;混合液pH為1.8～3.5。

　　水浴料和提錳廢水均來自氧化釩生產(chǎn)廢水：所述水浴料主要成分為V5+、NH4+、細(xì)顆粒 APV和部分還原的V2O3;所述提錳廢水主要成分為Mn2+、Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-，酸度較高。

　　步驟(2)所述液固比為1.5～2.5:1，單位為ml/g，即表示每150～250ml液體中加入100g 熟料，反應(yīng)時(shí)間為50～80min。

　　步驟(2)中調(diào)節(jié)體系pH的酸度調(diào)節(jié)劑為提錳廢水和硫酸的混合液，其[H+]濃度為 2～5mol/L。

　　本發(fā)明利用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液的方法中，步驟(1)中將水浴料過濾的目的是回收其中的固體顆粒，該固體顆粒主要成分為多釩酸銨(APV)和V2O3，所得濾渣返回于還原制備三氧化二釩工序中。將水浴料過濾后的濾液與提錳廢水進(jìn)行混合后再用于熟料的浸出，其目的是提高提錳廢水pH、回收水浴料中可溶性的五價(jià)釩。單一采用提錳廢水作為浸出劑進(jìn)行浸出時(shí)，由于其酸度較高，會導(dǎo)致熟料中部分五價(jià)釩水解生成沉淀，而降低釩回收率。此外，本發(fā)明方法中，將提錳廢水用于熟料的浸出和濾渣的洗滌，可降低硫酸耗量、提高釩回收率，節(jié)約成本。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　本發(fā)明利用了提錳廢水和水浴料兩種廢水的特性，將其預(yù)處理后用于鈣化焙燒熟料浸出，回收其中的有價(jià)元素，實(shí)現(xiàn)了廢水有效利用，同時(shí)降低了浸出工序的耗酸量，從而達(dá)到降低成本的目的。

　　具體實(shí)施方式

　　為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

　　實(shí)施例1：

　　對水浴料(pH=8)進(jìn)行過濾，取100mL濾液與400mL提錳廢水(pH=1.0)混合，按液固體積重量比為2.5﹕1(ml/g)向混合液中加入鈣化焙燒熟料(TV為9.46%，V5+為8.64%)，采用含有[H+]濃度為3mol/L的提錳廢水和濃硫酸的混合液作為酸度調(diào)節(jié)劑，在浸出pH=2.6、浸出溫度為40℃條件下，攪拌反應(yīng)60min，得浸出料漿，過濾、洗滌、烘干后得殘?jiān)�，稱重后分析渣中TV為1.05%，計(jì)算得釩浸出率為98.24%。

　　實(shí)施例2：

　　對水浴料(pH=10)進(jìn)行過濾，取100mL濾液與600mL提錳廢水(pH=2.0)混合，按液固體積重量比為2﹕1(ml/g)向混合液中加入鈣化焙燒熟料(TV為8.72%，V5+為7.84%)，采用含有[H+]濃度為2mol/L的提錳廢水和濃硫酸的混合液作為酸度調(diào)節(jié)劑，在浸出pH=3.0、浸出溫度為50℃條件下，攪拌反應(yīng)80min，得浸出料漿，過濾、洗滌、烘干后得殘?jiān)�，稱重后分析渣中TV為0.98%，計(jì)算得釩浸出率為97.73%。

　　實(shí)施例3：

　　對水浴料(pH=11)進(jìn)行過濾，取100mL濾液與800mL提錳廢水(pH=2.5)混合，按液固體積重量比為1.5﹕1(ml/g)向混合液中加入鈣化焙燒熟料(TV為8.92%，V5+為8.06%)，采用含有[H+]濃度為5mol/L的提錳廢水和濃硫酸的混合液作為酸度調(diào)節(jié)劑，在浸出pH=2.8、浸出溫度為55℃條件下，攪拌反應(yīng)80min，得浸出料漿，過濾、洗滌、烘干后得殘?jiān)�，稱重后分析殘?jiān)�中TV為1.15%，計(jì)算得釩浸出率為96.92%。

　　對比例1：

　　取500mL蒸餾水，按液固體積重量比為2.5：1向水中加入鈣化焙燒熟料(TV為9.46%， V5+為8.64%)，采用體積比(1+1)硫酸作為酸度調(diào)節(jié)劑，在浸出pH=2.6、浸出溫度為40℃ 條件下，攪拌反應(yīng)60min，得浸出料漿，過濾、洗滌、烘干后得殘?jiān)�，稱重后分析殘?jiān)�中TV 為1.23%，計(jì)算得釩浸出率為95.91%。

　　對比例2：

　　取500mL蒸餾水，按液固體積重量比為1.5：1向水中加入鈣化焙燒熟料(TV為8.92%， V5+為8.06%)，采用體積比(1+1)硫酸作為酸度調(diào)節(jié)劑，在浸出pH=2.8、浸出溫度為55℃ 條件下，攪拌反應(yīng)80min，得浸出料漿，過濾、洗滌、烘干后得殘?jiān)�，稱重后分析殘?jiān)�中TV 為1.29%，計(jì)算得釩浸出率為94.88%。

　　根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例與對比例可見，本發(fā)明實(shí)施例采用氧化釩工業(yè)廢水制備釩液，與對比例采用硫酸作為酸浸液的常規(guī)工藝釩的浸出率相當(dāng)，甚至還高于對比例，說明書本發(fā)明有效利用了提錳廢水和水浴料兩種廢水的特性，將其預(yù)處理后用于鈣化焙燒熟料浸出，回收其中的有價(jià)元素，實(shí)現(xiàn)了廢水有效利用，同時(shí)降低了浸出工序的耗酸量，從而達(dá)到降低成本的目的。