本发明专利技术公开了一种从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，包括以下步骤：1）将石煤钒矿石破碎后进行选矿处理，得到钒精矿；2）将钒精矿在低温低酸条件下进行浓酸熟化处理、水浸，得到钒浸出液；3）将钒浸出液经氧化中和处理后用弱碱性阴离子交换树脂进行吸附，然后用烧碱溶液进行解吸，得到钒解吸液；4）将钒解吸液陈化，得到陈化液；5）用可溶性钙盐或/和镁盐对陈化液进行净化，得到净化液；6）在净化液中加入铵盐进行沉钒，得到的沉淀经洗涤、干燥、煅烧得到五氧化二钒产品。本发明专利技术的工艺是一个有机的整体，每一步都去除一部分杂质，保证了最终产品五氧化二钒的纯度，使直接从钒矿石中提取高纯五氧化二钒成为可能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工冶金
，尤其涉及。
技术介绍
钒是一种高熔点、难熔稀有金属，具有优异的物理性能和化学性能，用途十分广泛，有“工业维生素”之称，五氧化二钒是钒实际生产中最主要的产品形式。钒最初大多应用于钢铁工业，后来由于在钛合金中的优异改良作用，逐渐应用到航空航天领域，近年来，随着科学技术水平的飞跃发展，人类对新材料的要求日益提高，钒在非钢铁领域的应用越来越广泛，其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。在这些领域中使用的五氧化二钒要求杂质含量极低，甚至超过国家优级纯的标准，而我国现有的工业级五氧化二钒和试剂级五氧化二钒都因某些杂质含量偏高或质量指标项目不全不能满足这些领域应用的要求。传统的高纯五氧化二钒生产方法一般为两步法，即先从含钒资源中将钒转入到溶液沉淀偏钒酸铵，而后再用碱将偏钒酸铵溶解后，使大部分杂质离子水解沉淀，或者加入相应的除杂剂，将杂质进行去除，得到的纯净的钒浓缩液，然后调整PH值，加入铵盐使偏钒酸铵重新沉淀，再将偏钒酸铵煅烧得到高纯五氧化二钒，该方法的缺点是工艺流程长，中间步骤多、原材料单耗增加，生产成本高，即便经过两次沉淀，五氧化二钒纯度都达不到一些高端产品的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺流程短、生产成本低的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，该方法制备的五氧化二钒产品纯度不低于99.5%，具有很好的产品附加值和企业经济效益。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为: ，包括以下步骤: 1)将石煤钒矿石破碎到所需粒度后进行选矿处理，去掉一部分脉石杂质成分，得到钒精矿；2)将所述钒精矿在低温低酸条件下进行浓酸熟化处理、水浸，得到钒浸出液； 3)将所述钒浸出液经氧化中和处理后用弱碱性阴离子交换树脂进行吸附，去掉溶液中的绝大部分阳离子杂质和部分阴离子杂质成分，然后用烧碱溶液对吸附后的弱碱性阴离子交换树脂进行解吸，得到钒解吸液； 4)将所述钒解吸液进行陈化，使部分胶体和微量金属杂质充分沉淀，得到陈化液； 5)用可溶性钙盐或/和镁盐对所述陈化液进行深度净化，进一步除去硅、磷、砷等非金属杂质，得到净化液； 6)在所述净化液中加入铵盐进行弱碱性沉钒，将钒与净化液中的微量杂质成分进一步分离，得到的沉淀经洗涤、干燥、煅烧得到五氧化二钒产品。上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，优选的，所述步骤2)中，钒精矿经低温低酸条件下浓酸熟化处理时，加入浓硫酸的质量占钒精矿质量的8%?16%，熟化过程的温度为室温?100°C，熟化时间为24?72 ho上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，优选的，所述步骤3)中，阴离子交换树脂为D301树脂或D314树脂。上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，优选的，所述步骤3)中，钒解吸液的pH值为9.0?10.5。上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，优选的，所述步骤4)中，钒解吸液陈化时间为24?72h。上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，优选的，所述步骤5)中，可溶性钙盐为氯化钙；可溶性镁盐为氯化镁、硫酸镁中的一种或两种。上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，优选的，所述步骤6)中，铵盐为氯化铵、硫酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种。上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，优选的，所述步骤I)中，石煤矿破碎到选矿所需的粒度后，有助于后续的选矿操作，选矿处理为筛分、重选、湿式擦洗筛选中的一种或两种方法处理，抛除部分硬度或粒级较大的脉石杂质成分。上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，优选的，所述石煤钒矿是指矿石中含钒矿物与非含钒矿物硬度差别较大、或含钒矿物与其它低含量含钒矿物硬度差别较大、或钒在不同粒级矿物间分布差异较大的石煤矿。上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，优选的，获得的五氧化二钒产品纯度不低于99.5%。上述的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法中，陈化液不需要进行过滤即可直接进行深度净化，减少了操作程序。本专利技术的技术方案中:从生产原料开始，每一个制备工序都十分注重杂质成分的引入与去除，首先通过选矿方法对原矿石进行处理，去掉一部分脉石杂质成分，然后对选矿后的钒精矿采用低温低酸抑杂浸出技术进行处理，尽量控制矿石中杂质成分留在渣中，而不是进入到浸出液中，随后选用具有高效分离性能的弱碱性阴离子交换树脂对浸出液中的钒进行吸附，去除绝大部分阳离子杂质成分和部分阴离子杂质成分，紧接着采用氢氧化钠溶液对负载树脂进行解吸，得到的碱性含钒浓缩液陈化一段时间后，溶液中的胶体杂质和绝大部分金属杂质成分会沉淀析出，陈化液再采用可溶性钙盐或可溶性镁盐进行深度净化，除去硅、磷、砷等非金属杂质成分，净化液直接加入铵盐进行弱碱性沉钒，将钒与净化液中的微量杂质成分进一步分离，沉钒后的滤饼经洗涤、干燥、煅烧得到高纯五氧化二钒产品O与现有技术相比，本专利技术的优点在于: (O本专利技术首先将钒矿石进行选矿处理，得到钒精矿，不仅可以减少冶炼时矿石处理量，节省冶炼成本，更重要的是选矿处理可以去除一部分杂质成分，使钒得到富集。(2)浸出阶段是杂质元素和主体金属大量溶出的阶段，本专利技术在浸出阶段采用低温低酸浓酸熟化的方法的对钒精矿进行处理，通过控制熟化温度和熟化酸用量，抑制杂质元素的活化程度，可有效减少矿石中的杂质成分进入到浸出液中。(3)本专利技术利用陈化将一部分不稳定的杂质进行沉淀，是一种有效净化除杂技术手段。本专利技术工艺中将钒解吸液进行陈化，可以去除部分胶体和重金属杂质成分，从而得到高纯五氧化钒产品，同时也为后续深度净化工艺提供方便。(4)本专利技术的工艺包括用选矿方法得到钒精矿、低温低酸条件下浓酸熟化法预处理钒矿石得到钒浸出液、弱碱性阴离子交换树脂吸附钒、烧碱溶液解吸钒、钒解吸液陈化、陈化液深度净化、弱碱性铵盐沉钒等，是一个有机的整体，每一步都去除一部分杂质，保证了最终产品五氧化二钒的纯度。(5)本专利技术采用一步法生产工艺直接从石煤钒矿提取高纯五氧化二钒产品，相对于传统的石煤提钒工艺和高纯五氧化二钒生产工艺，不仅省略了偏钒酸铵溶解和再沉淀步骤，大大简化了生产流程，减小生产成本。(6)本专利技术制备的五氧化二钒产品纯度不低于99.5%，大大提高产品附加值和企业经济效益。【附图说明】图1为本专利技术的从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的工艺流程图。【具体实施方式】为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除有特别说明，本专利技术中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。实施例1: 一种本专利技术的从石煤钒矿(本实施例的石煤钒矿为河南某地的石煤型钒矿，V2O5含量为1.07%，矿石中主要矿物成分为石英，含量为86.0%，钒主要分布在钒云母中及伊利石中，少量分布在褐铁矿中，含当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从石煤钒矿中直接提取高纯五氧化二钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将石煤钒矿石破碎后进行选矿处理，得到钒精矿；2）将所述钒精矿在低温低酸条件下进行浓酸熟化处理、水浸，得到钒浸出液； 3）将所述钒浸出液经氧化中和处理后用弱碱性阴离子交换树脂进行吸附，然后用烧碱溶液对吸附后的弱碱性阴离子交换树脂进行解吸，得到钒解吸液；4）将所述钒解吸液陈化，得到陈化液；5）用可溶性钙盐或/和镁盐对所述陈化液进行净化，得到净化液；6）在所述净化液中加入铵盐进行沉钒，得到的沉淀经洗涤、干燥、煅烧得到五氧化二钒产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邢学永，宁顺明，佘宗华，万洪强，刘建忠，陈文勇，李肇佳，王文娟，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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