钒渣的综合利用方法技术

本发明专利技术涉及钒渣的综合利用方法，属于资源回收领域。本发明专利技术要解决的技术问题是提供一种钒渣的综合利用方法。本发明专利技术钒渣的综合利用方法，包括如下步骤：a、氧压酸浸：在氧压下，将钒渣中加入硫酸、搅拌、过滤，得浸出液和浸出渣；b、浸出液的萃取：调节浸出液的pH值，萃取，得萃取液和萃余液；c、含钒溶液的制备：将萃取液进行反萃取，下层清液即为含钒溶液；d、电解锰的制备：调节萃余液pH值，加入硫酸铵及二氧化硒，进行电解，得电解锰；e、钛白的制备：将a步骤得到的浸出渣中加入硫酸，进行二次酸浸，加热、还原，冷冻、结晶、过滤、水解、过滤、洗涤、蒸发结晶、煅烧，得钛白。本发明专利技术使得钒渣得到综合回收和利用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，属于资源回收领域。本专利技术要解决的技术问题是提供一种。本专利技术，包括如下步骤：a、氧压酸浸：在氧压下，将钒渣中加入硫酸、搅拌、过滤，得浸出液和浸出渣；b、浸出液的萃取：调节浸出液的pH值，萃取，得萃取液和萃余液；c、含钒溶液的制备：将萃取液进行反萃取，下层清液即为含钒溶液；d、电解锰的制备：调节萃余液pH值，加入硫酸铵及二氧化硒，进行电解，得电解锰；e、钛白的制备：将a步骤得到的浸出渣中加入硫酸，进行二次酸浸，加热、还原，冷冻、结晶、过滤、水解、过滤、洗涤、蒸发结晶、煅烧，得钛白。本专利技术使得钒渣得到综合回收和利用。【专利说明】
本专利技术涉及，属于资源回收领域。
技术介绍
钒是一种重要战略价值的元素，它具有质地坚硬，熔点高，无磁性，韧性好等优点， 同时作为合金添加剂，具有超强的晶粒细化和沉淀强化效果，因此被广泛应用于钢铁工业， 航空航天工业，以及医疗，电池等领域。作为目前提钒最主要的工业原料，转炉钒渣元素组 成较为复杂，有价元素含量不高，化学结构较为稳定，一般只能通过强化氧化、焙烧等手段 以破坏钒渣中致密的钒铁尖晶石结构才能够有效回收钒渣中的钒。目前，以钒渣为原料的 提钒工艺中，主要采用焙烧-浸出工艺，经焙烧后的原料，渣中的钒转变为高价态水溶性或 酸溶性钒酸盐，使渣中有价元素易于浸出。但是传统工艺焙烧过程易产生有害有毒气体，污 染大气环境；需要使用沸腾炉或回转窑等设备，工艺流程长，物料消耗大；同时在钒渣资源 综合利用方面还存在缺陷。随着全球对环境保护和提高资源有效利用的重视，及湿法冶金 强化浸出技术的快速发展，焙烧-浸出工艺的劣势逐渐显现。 同时，转炉钒渣中除钒外，还包括锰、钛等有价元素，综合利用固体钒渣中有价元 素的技术和方法并没有得到较为透彻的研究和应用。随着近年来石煤酸浸提钒工艺在国内 得到较为普遍的应用，使得以转炉钒渣为提钒原料的相关工艺研究逐渐走入成熟，采用无 焙烧直接酸浸工艺提钒的方法理论可行性已得到验证。通过对转炉钒渣进行氧压酸浸，使 得钒渣中的钒、铁、锰等有价元素被浸出，进入浸出液；同时钛不浸出或少量浸出而留在浸 出渣中形成富钛渣，这对转炉钒渣中有价元素的综合利用提供了较为适宜的环境体系。 由于氧压酸浸过程离子选择性不强，大部分有价金属均进入到酸浸液中，沉淀法 和重结晶法这些传统工艺不适合处理这类杂质含量高，种类多的浸出体系。目前对于酸浸 液中钒的提取主要采用离子交换法和溶剂萃取法，其中以溶剂萃取法最为常见。溶剂萃取 一方面能够使低浓度钒得到富集，另一方面使酸浸液中钒与杂质分离。现行萃取法通常是 以磺化煤油作为有机溶剂，按照萃取剂的选择性萃取和萃取能力，添加一种或者两种萃取 剂及萃取促进剂。可从酸性溶液中萃取钒的萃取剂有胺类萃取剂和酸性磷类萃取剂。其中 胺类萃取剂多用于萃取V ( V )，酸性磷类萃取剂既可以萃取V (IV )，又能萃取V ( V )，且在 酸性条件下对v( IV )的萃取能力强于v( V )。 从本世纪初开始，针对转炉钒渣焙烧-浸出提钒工艺存在的一些缺陷：（1)工艺流 程长，物料消耗量大；（2)产生大量工业废气，污染大气环境；（3)钒渣资源综合利用效果较 差。催生并促进了钒渣无焙烧浸出技术的发展。 (1)英国专利（申请号1394024)中报道了利用盐酸或硫酸进行焙烧-酸浸提钒 工艺，将酸浸液pH值调至1. 6?1. 9,然后进行水解沉钒，其沉淀物烧制氧化钒产品纯度 93. 5%，水解沉钒效果不佳，杂质较多； (2)中国专利200510032012. 3 "一种从钒矿石中提取五氧化二钒的方法"提供了 一种含钒矿石钙化焙烧-稀酸浸取-钒液净化-离子交换-热解脱氨生产五氧化二钒的工 艺。该工艺对于含钙较高的原料有较好的浸出效果，但是焙烧过程复杂，工艺流程长，生产 过程中产生大量有害气体，污染环境； (3)中国专利201010514573. 8 "一种利用含钒钛转炉渣的湿法提钒方法"采用无 焙烧氧压浸出技术，然后对浸出液进行离子交换得到较为纯净的含钒交换液，NaOH解吸，沉 钒，煅烧，得到V 205，但是钒总收率不高； (4)中国专利201410290331. 3 "转炉钒渣的提钒方法"提供了一种采用无焙烧常 压浸出-萃取-反萃的提钒技术，经过四级错流萃取，三段工艺钒总收率达到95%以上，但 是该工艺浸出液以及萃取液在进行下一步之前必须经过预处理，同时钒的价态控制较为严 格，处理相对复杂； (5)中国专利20060048733. 8 "在压力场下从转炉炼钢提钒渣中氧化转化浸出钒 的方法"公开了一种在压力场氧化气氛条件下，对炼钢转炉钒渣不经过焙烧的氧压浸出技 术提钒，采用50%?98%浓硫酸破坏钒渣中坚硬的钒铁尖晶石结构，避免添加氟盐助熔产 生的强烈腐蚀性产物，是一种低污染的处理方法，但仍存在很多不足之处。 因此，寻找一种低污染、高效率的无焙烧-浸出工艺的钒渣提钒及综合利用回收 钒、钛、锰的方法，尤为重要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种。 本专利技术，包括如下步骤： a、氧压酸浸：在0. 4?0. 6MPa氧压下，将钒渣中加入硫酸、搅拌、过滤，得浸出液和 浸出渔； b、浸出液的萃取：调节浸出液的pH值至0. 5?3. 0,然后对其进行萃取，得萃取液 和萃余液；其中，萃取剂为2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯、磷酸三丁酯和磺化煤油组成 的混合物，按体积比，2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯：磷酸三丁酯：磺化煤油=10? 30:5:65 ?85 ;萃取相比（0/A) = 0· 6 ?1. 2:1 ; c、含钒溶液的制备：将萃取液进行反萃取，下层清液即为含钒溶液；其中，反萃剂 为50?300g/L的硫酸，反萃相比（0/A) = (2?10) : 1 ; d、电解锰的制备：将b步骤得到的萃余液pH值调节至4. 0?6. 0后，加入硫酸铵 及二氧化硒，进行电解，得电解锰；其中，电解电流密度为100?300Α/πΓ2，电解温度20? 50°C ;硫酸铵浓度80?150g/L ; e、钛白的制备：将a步骤得到的浸出渣中加入硫酸，进行二次酸浸，过滤，得二次 浸出液；将二次浸出液加热、将Fe3+还原为Fe 2+，冷冻使得硫酸亚铁结晶、过滤得到硫酸氧 钛，将硫酸氧钛水解、过滤得偏钛酸，偏钛酸洗涤、蒸发结晶、煅烧，得钛白。 进一步的，作为优选方案，a步骤中钒渣粒度为-0. 075?+0. 055mm ;氧压为 0. 5MPa ;硫酸浓度为100?250g/L，钒渣与硫酸的料液比为1: (5?20) g/ml ;a步骤中还需 加热，加热温度为80°C?160°C，氧压酸浸时间为30?150min。 其中，优选地，b步骤浸出液的pH值为2. 0 ;萃取剂中，按体积比，2-乙基己基磷酸 单2-乙基己基酯：磷酸三丁酯：磺化煤油=20:5:75 ;萃取相比（0/A) = 2:1。 进一步的，b步骤萃取的同时进行震荡，震荡萃取时间为2?15min，温度为室温。 作为优选方案,c步骤中反萃相比为（0/A) = 5:1 ;反萃时间为2?lOmin,温度为 室温。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
钒渣的综合利用方法，其特征在于，包括如下步骤：a、氧压酸浸：在0.4～0.6MPa氧压下，将钒渣中加入硫酸、搅拌、过滤，得浸出液和浸出渣；b、浸出液的萃取：调节浸出液的pH值至0.5～3.0，然后对其进行萃取，得萃取液和萃余液；其中，萃取剂为2‑乙基己基磷酸单2‑乙基己基酯、磷酸三丁酯和磺化煤油组成的混合物，按体积比，2‑乙基己基磷酸单2‑乙基己基酯:磷酸三丁酯:磺化煤油＝10～30:5:65～85；萃取相比(O/A)＝0.6～1.2:1；c、含钒溶液的制备：将萃取液进行反萃取，下层清液即为含钒溶液；其中，反萃剂为50～300g/L的硫酸，反萃相比(O/A)＝(2～10):1；d、电解锰的制备：将b步骤得到的萃余液pH值调节至4.0～6.0后，加入硫酸铵及二氧化硒，进行电解，得电解锰；其中，电解电流密度为100～300A/m‑2,电解温度20～50℃；硫酸铵浓度80～150g/L；e、钛白的制备：将a步骤得到的浸出渣中加入硫酸，进行二次酸浸，过滤，得二次浸出液；将二次浸出液加热、将Fe3+还原为Fe2+，冷冻使得硫酸亚铁结晶、过滤得到硫酸氧钛，将硫酸氧钛水解、过滤得偏钛酸，偏钛酸洗涤、蒸发结晶、煅烧，得钛白。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余彬，孙朝晖，鲜勇，唐红建，杜光超，景涵，王唐林，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51