一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂及萃取方法技术

本发明专利技术涉及湿法冶金技术领域，具体地说是一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂及萃取方法，其特征在于该萃取溶剂由萃取剂和稀释剂混合组成，所述的萃取剂为溶解度低于0.5g/L水溶性酰胺，所述的稀释剂为惰性有机溶剂，所述的萃取剂为N‑烷基酰胺和N，N，N，N‑四烷基二酰胺或含有多个酰胺基团等低水溶性酰胺中的一种或多种，所述的稀释剂为磺化煤油、白油和常温下为液态的卤代烃类化合物等惰性有机溶剂中的一种或多种，通过配制萃取溶剂、萃取、洗涤、反萃铬、反萃钒的工艺步骤得到高纯度的钒溶液或含钒沉淀物和铬铬液，具有工艺简单、萃取能力强、平衡快、分离选择性好、易反萃且经济环保等优点。

A Solvent and Extraction Method for Simultaneous Extraction and Separation of Vanadium and Chromium from Vanadium-containing Chromium Solution

The invention relates to the technical field of hydrometallurgy, in particular to an extraction solvent and a extraction method for simultaneous extraction and separation of vanadium and chromium from vanadium-containing chromium solution. The extraction solvent is composed of a mixture of an extractant and a diluent. The extractant is a water soluble amide with a solubility less than 0.5g/L, the diluent is an inert organic solvent, and the extractant is N alkylamide. The diluent is one or more of inert organic solvents such as sulfonated kerosene, white oil and liquid halogenated hydrocarbon compounds at room temperature. High purity vanadium solution is obtained by preparing extraction solvent, extraction, washing, stripping chromium and vanadium. Or vanadium-containing precipitates and chromium-chromium liquids have the advantages of simple process, strong extraction ability, fast equilibrium, good separation selectivity, easy stripping and economic and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂及萃取方法
本专利技术涉及湿法冶金
，具体地说是一种工艺简单、萃取能力强、平衡快、选择性好、易反萃分离且经济环保的从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂及萃取方法。
技术介绍
众所周知，钒和铬都是重要的战略资源，它们广泛应用于各行各业。但是钒铬性质非常相似，一般都是共生于钒钛磁铁矿中，对于焙烧后的钒铬渣，其水浸液中钒铬的分离提纯是目前很难解决的问题。针对以上问题，公开号为CN1073414的专利公开一种化学法处理钒铬废液的方法，先以三氯化铁与五价钒再弱酸性溶液中形成沉淀，过滤后再以硫酸和硫酸铵提铬，但是该工艺避免钒铬同时沉淀，只能对低浓度的钒铬液有较好的效果。中国专利CN101121962A专利技术一种伯仲复合胺萃取分离钒铬的办法，该专利分离钒铬效果较好，但是工序复杂，且耗能较多。中国专利CN102127654采用亚熔盐法提取钒铬，以分步结晶得到钒酸钠和铬酸钠，该工艺所得产品价值较高，但是产品不纯，消耗较多试剂，且回收率并不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种工艺简单、萃取能力强、平衡快、选择性好、易反萃分离且经济环保的从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂，其特征在于该萃取溶剂由萃取剂和稀释剂混合组成，所述的萃取剂为溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺，所述的稀释剂为惰性有机溶剂。本专利技术所述的萃取剂为N-烷基酰胺和N，N，N，N-四烷基二酰胺或含有多个酰胺基团的溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺中的一种或多种，所述的稀释剂为磺化煤油、白油和常温下为液态的卤代烃类化合物的惰性有机溶剂中的一种或多种。本专利技术所述的萃取剂和稀释剂二者中有一个在25℃是固体或两者在25℃都是固体时，萃取溶剂中萃取剂的质量占比为2%~100%，稀释剂的质量占比为0~98%，当萃取剂和稀释剂在25℃均为液体时；萃取溶剂中萃取剂的体积占比为5%—100%，稀释剂的体积占比为0~95%。本专利技术所述的N-烷基酰胺和N，N，N，N-四烷基二酰胺或含有多个酰胺基团的溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺中，酰基中烷基的碳原子数为1～18，可以是直链烷基也可以是支链烷基。本专利技术所述的N-烷基酰胺中与氮原子直接相连的烷基中碳原子数为1～18，所述的N，N，N，N-四烷基二酰胺中与氮原子直接相连的两个烷基为相同的烷基或不同的烷基，并且这两个与氮原子直接相连的两个烷基的碳原子数分别为1～18，可以是直链烷基也可以是支链烷基。本专利技术所述的磺化煤油碳原子数为11～17，所述白油型号为1#～7#，所述常温下为液态的卤代烃类化合物为氯代烃、溴代烃或碘代烃的惰性有机溶剂中的一种或多种。一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的方法，其特征在于该萃取分离方法的工艺步骤如下：（1）.配制萃取溶剂：萃取溶剂由萃取剂和稀释剂混合组成，所述的萃取剂为溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺，所述的稀释剂为惰性有机溶剂，两者混合配成萃取溶剂作为有机相；（2）.萃取：取步骤（1）中的萃取溶剂萃取含钒铬溶液，含钒铬溶液的PH为1.3～10，萃取温度为10～90℃，相比O/A=0.4～4.0，时间为1～10min，萃取方式为逆流萃取、分馏萃取或错流萃取，萃取级数为1～35级，得到负载有机相；（3）.洗涤：用溶液洗涤步骤（2）中得到的负载有机相，溶液的pH为1.2～9.0，温度为10～90℃，相比O/A=0.4～40，时间为1～10min，得到洗涤后的有机相；（4）.反萃铬：取碱性溶液反萃步骤（3）中得到的洗涤后的有机相，萃取温度为10℃～60℃，相比O/A=1～20，时间为1～8min，所述的碱性溶液pH为7.2～10.0，反萃取方式为逆流萃取或错流萃取，萃取级数为1～10级，得到高纯度铬液和负载钒的有机相；（5）.反萃钒：取碱性溶液反萃步骤（4）中得到的负载钒的有机相，萃取温度为10℃～60℃，相比O/A=1～10，时间为1～10min，所述的碱性溶液pH为7.5～13.5，反萃取方式为逆流萃取或错流萃取，萃取级数为1～10级，得到高纯度钒液。本专利技术所述的含钒铬溶液包括钒钛磁铁矿冶炼废渣浸出液，两种及两种以上含钒或铬的多金属硫酸介质的混合溶液，其中，溶液中同时含有钒和铬，或只含有钒或铬；钒的价态是四价或五价，或是四价与五价钒的混合物；铬的价态是三价或六价，或是三价和六价的混合物。本专利技术所述的步骤（4）和步骤（5）中碱性物质为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸铵、碳酸钾、氯化铵、硫酸铵的一种或几种混合物。所述的步骤（3）中溶液为酸性溶液，该酸性溶液包括硫酸或硝酸等不易被氧化的无机酸，或含有这几种无机酸的一种或两种混合物。本专利技术由于该萃取溶剂由萃取剂和稀释剂混合组成，所述的萃取剂为溶解度低于0.5g/L水溶性酰胺，所述的稀释剂为惰性有机溶剂，所述的萃取剂为N-烷基酰胺和N，N，N，N-四烷基二酰胺的溶解度低于0.5g/L水溶性酰胺中的一种或多种，所述的稀释剂为磺化煤油、白油和常温下为液态的卤代烃类化合物等惰性有机溶剂中的一种或多种，通过配制萃取溶剂、萃取、洗涤、反萃铬、反萃钒的工艺步骤得到高纯度的钒液和铬液，上述步骤中使用的萃取剂和稀释剂原料易得，对钒铬萃取能力强，选择性好，易反萃分离钒铬，得到高纯度的钒液和铬液；增加有机相洗涤工序，有效去除负载有机相可能含有的其他杂质；有机相可循环再生，多次进行萃取反应，有利于成本的降低，具有工艺简单、萃取能力强、平衡快、选择性好、易反萃分离且经济环保等优点。具体实施方式一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂，其特征在于该萃取溶剂由萃取剂和稀释剂混合组成，所述的萃取剂为溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺，所述的稀释剂为惰性有机溶剂，所述的萃取剂为N-烷基酰胺和N，N，N，N-四烷基二酰胺的溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺中的一种或多种，优选的，所述的单取代酰胺，其中烷基R中碳原子数为6~10，优选的，所述的双取代酰胺，其中两个烷基R可以相同，也可不同；烷基R中碳原子数为6~10，所述的稀释剂为磺化煤油、白油和常温下为液态的卤代烃类化合物等惰性有机溶剂中的一种或多种，所述的萃取剂和稀释剂二者中有一个在25℃是固体或两者在25℃都是固体时，萃取溶剂中萃取剂的质量占比为2%~100%，稀释剂的质量占比为0~98%，当萃取剂和稀释剂在25℃均为液体时；萃取溶剂中萃取剂的体积占比为5%—100%，稀释剂的体积占比为0~95%，所述的N-烷基酰胺和N，N，N，N-四烷基二酰胺的溶解度低于0.5g/L水溶性酰胺中，酰基中烷基的碳原子数为1～18，可以是直链烷基也可以是支链烷基，所述的N-烷基酰胺中与氮原子直接相连的烷基中碳原子数为1～18，可以是直链烷基也可以是支链烷基，所述的N，N，N，N-四烷基二酰胺中与氮原子直接相连的两个烷基为相同的烷基或不同的烷基，并且这两个与氮原子直接相连的两个烷基的碳原子数分别为1～18，可以是直链烷基也可以是支链烷基，所述的磺化煤油碳原子数为11～17，所述白油型号为1#～7#，所述常温下为液态的卤代烃类化合物为氯代烃、溴代烃或碘代烃等惰性有机溶剂中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂，其特征在于该萃取溶剂由萃取剂和稀释剂混合组成，所述的萃取剂为溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺，所述的稀释剂为惰性有机溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂，其特征在于该萃取溶剂由萃取剂和稀释剂混合组成，所述的萃取剂为溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺，所述的稀释剂为惰性有机溶剂。2.根据权利要求1所述的一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂，其特征在于所述的萃取剂为N-烷基酰胺和N，N，N，N-四烷基二酰胺或含有多个酰胺基团的溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺中的一种或多种，所述的烷基直链烷基或支链烷基，所述的稀释剂为磺化煤油、白油和常温下为液态的卤代烃类化合物的惰性有机溶剂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂，其特征在于所述的萃取剂和稀释剂二者中有一个在25℃是固体或两者在25℃都是固体时，萃取溶剂中萃取剂的质量占比为2%~100%，稀释剂的质量占比为0~98%，当萃取剂和稀释剂在25℃均为液体时；萃取溶剂中萃取剂的体积占比为5%—100%，稀释剂的体积占比为0~95%。4.根据权利要求2所述的一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂，其特征在于所述的N-烷基酰胺和N，N，N，N-四烷基二酰胺或含有多个酰胺基团的溶解度低于0.5g/L的水溶性酰胺中，酰基中烷基的碳原子数为1～18。5.根据权利要求2所述的一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂，其特征在于N-烷基酰胺中与氮原子直接相连的烷基中碳原子数为1～18，所述的N，N，N，N-四烷基二酰胺或含有多个酰胺基团中与氮原子直接相连的烷基为相同的烷基或不同的烷基，并且这两个与氮原子直接相连的两个烷基的碳原子数分别为1～18。6.根据权利要求2所述的一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的萃取溶剂，其特征在于所述的磺化煤油碳原子数为11～17，所述白油型号为1#～7#，所述常温下为液态的卤代烃类化合物为氯代烃、溴代烃或碘代烃等惰性有机溶剂中的一种或多种。7.一种从含钒铬溶液中同时萃取分离钒铬的方法，其特征在于该萃取分离方法的工艺步骤如下：（1）.配制萃取溶剂：萃取溶剂由萃取剂和稀释剂混合组成，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏琦峰，应子文，任秀莲，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东,37