一种钒酸铵盐的生产方法技术

本发明专利技术专利公开一种钒酸铵盐(本专利中所指钒酸铵盐是指偏钒酸铵和多钒酸铵等)的生产工艺技术，是从含钒矿物中提取钒、含钒催化剂中回收钒、冶金危废各固废中回收钒的钒酸铵盐生产工艺。属冶炼提取、危废回收高值化处理和固废回收高值化处理技术领域。其特点在于在钒酸铵盐生产过程中不产生废水，完全改变了目前传统生产工艺中产生大量废水的工艺技术路线，这大大减少了生产成本和生产对环境造成的潜在污染，是一种全新的生产工艺简化，回收率高，产能大，节能环保，零排放，环境友好型钒酸铵盐生产工艺。本专利也可用于低含量钒矿的提取，目前传统提钒工艺生产过程中，提过钒的废渣料中的含五氧化二钒的含量为1‑3％就无法进一步提取，本专利可用于低低含量钒矿的提取、钒矿尾料及冶炼后的废渣料的回收再利用，回收率可达到95％。

【技术实现步骤摘要】
一种钒酸铵盐的生产方法
一种钒酸铵盐(包括偏钒酸铵和多钒酸铵等)的生产方法的
一种钒酸铵盐(包括偏钒酸铵和多钒酸铵等)的生产方法的
：属冶炼提取、危废回收高值化处理和固废回收高值化处理
技术背景钒酸铵盐(包括偏钒酸铵和多钒酸铵等)的生产五氧化二钒和其它钒产品的主要原料。目前，全世界钒酸铵盐(包括偏钒酸铵和多钒酸铵等)的生产工艺分为酸性浸出生产工艺和碱性浸出生产工艺，目前钒酸铵盐生产工艺存在生产成本高，因为浸出液只使用一次，便进入钒酸铵盐的生产工艺后，形成废水排放，无法重复使用，造成钒酸铵盐生产过程中产生大量废水。而且传统提钒工艺生产过程中，提过钒的渣料中的含五氧化二钒的含量为1-3％就作为废渣料处理，无法进一步提取其中的钒，从而造成资源的巨大浪废。本工艺技术创新性使得浸出液可返回重复使用，而将浸出液结晶出含钒盐结晶体重新溶解后，经调PH值净化提纯后用于生产钒酸铵盐，这一创新工艺的采用将浸出工艺和钒酸铵盐生产工艺独立开来，从而达到浸出液重复使用的目的。钒酸铵盐生产工艺中的沉钒溶液也可作为溶解含钒盐结晶体净化溶液和生产钒酸铵盐使用。从而极大的减少了生产过程中污水的产生，降低了生产成本。是一种全新的生产工艺简化，回收率高，产能大，节能环保，环境友好型钒酸铵盐生产工艺。本工艺技术也可用于低含量钒矿的提取，目前传统提钒工艺生产过程中，提过钒的渣料中的含五氧化二钒的含量为1-3％就无法进一步提取，本工艺技术可用于低低含量钒矿的提取、钒矿尾料及冶炼后的废渣料的回收再利用，回收率可达到95％。钒是一种银灰色的金属。熔点1890±10℃，属于高熔点稀有金属之列。它的沸点3380℃，纯钒质坚硬，无磁性，具有延展性，但是若含有少量的杂质，尤其是氮，氧，氢等，能显著降低其可塑性。钒的主要用途在钢铁工业中，在钢中加入钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，用于汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门。此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一。钒主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里，可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密，韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹，能够射穿40厘米厚的钢板。钒具有众多优异的物理性能和化学性能，因而钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。最初的钒大多应用于钢铁，通过细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化温度，从而起到增加钢的强度、韧性和耐磨性。后来，人们逐渐又发现了钒在钛合金中的优异改良作用，并应用到航空航天领域，从而使得航空航天工业取得了突破性的进展。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。钒“现代工业的味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。钒在冶金业中用量最大。从世界范围来看，钒在钢铁工业中的消耗量占其生产总量的85％。与此同时，钒在化工、钒电池、航空航天等其它领域的应用也在不断扩展，且具有良好发展前景。钒在钢铁工业中主要用作合金添加剂，钢铁工业的发展变化对预测钒的需求至关重要。也就是说，钢铁对钒的需求趋势决定了钒工业的命运。中国钢产量大约6亿吨，平均每吨钒的消费强度增加10g，折合五氧化二钒约为1.1万吨。而在美国，碳素钢和高强度低合金钢是钢铁工业中钒用量最大的钢种，占钢铁工业钒用量的60％以上，其次是高合金钢。钒电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保蓄电池之一(它的制造、使用及废弃过程均不产生有害物质)，它具有特殊的电池结构，可深度大电流密度放电；充电迅速；比能量高；价格低廉；应用领域十分广阔：如可作为大厦、机场、程控交换站备用电源；可作为太阳能等清洁发电系统的配套储能装置；为潜艇、远洋轮船提供电力以及用于电网调峰等。钒电池成本与铅酸电池相近，它还可制备兆瓦级电池组，大功率长时间提供电能，因此钒电池在大规模储能领域具有锂离子电池、镍氢电池不可比拟的性价比优势。钒电池生产工艺简单，价格经济，电性能优异，与制造复杂、价格昂贵的燃料电池相比，无论是在大规模储能还是电动汽车动力电源的应用前景方面，都更具竞争实力。第85届国际钒技术委员会会员大会在京召开(2013年9月25日)，大会分析认为，未来五年，全球钒产品的市场消费结构不会有较大的改变，仍然是钢铁(90-93％)、有色合金(4-5％)、化学与功能材料(3-4％)三大应用领域，但产品品种将在延伸的基础上更加系列化、多样化、功能化，钒产品的制造、消费与研发中心将转移至中国，中国高端钒产品将会基本实现国产化，钒氮合金与钒功能材料的消费比例将会进一步增加，中国国内钒产品的市场消费总量将会由目前的5～6万吨/年，增长到2015年的8～9万吨/年；全球钒产品的市场消费总量将会由目前的12-13万吨/年，提高到16-18万吨/年(2015年)；钒电池储能技术预计在2018年左右开始形成产业化应用，届时钒产品市场又将增加一大消费领域，世界钒产业的前景将更加光明。
技术实现思路
：在水中加入催化剂、氧化剂、表面活性剂，消泡剂。搅拌溶解后，将含钒物料加入到溶液中，固液比为1∶0.5-1∶5，并搅拌10-50分钟，加热至80-95℃，恒温10-50分钟。随后加入配制好的氢氧化钠或碳酸钠和双氧水(或不加入)浸出溶液，氢氧化钠含量为10-300g/L，双氧水含量为0.1-20g/L，固液比为1∶2-1∶6。加热至80-95℃，恒温30-120分钟，随后经热压滤和洗渣工艺将得到含钒溶液，加入含钒盐剂结晶剂(或不加入)，经冷却到10-30℃得到结晶的含钒盐结晶体，经压滤将含钒盐结晶体和滤液分离，此压滤液补加少量氢氧化钠或碳酸钠和氧化剂(如双氧水，二氧化锰、钠盐、钾盐。)(或不加入)返回作为浸出溶液反复使用，这完全改变了目前传统钒酸铵盐生产中，浸出液只用一次的现状，极大地减少了废水的产生。压滤后得到的晶体配制成固液比1∶1-1∶20的水溶液搅拌溶解，调PH值＝6-8压滤除杂，压滤液加入氯化铵或硫酸铵等等铵类无机盐沉钒生成钒酸铵盐沉淀，经压滤将钒酸铵盐和沉钒溶液分离，沉钒溶液返回反复使用，用于生产钒酸铵盐沉淀。这完全改变了目前传统钒酸铵盐生产中，沉钒溶液只能使用一次的现状，极大地减少了废水的产生，污水零排放。附图说明附图为本工艺的工艺流程图。具体实施方式：1、将含钒物料和制浆液混合搅拌制浆，固液比为1∶2，并搅拌42分钟。制浆液的配制方法：在水中加入催化剂、氧化剂、表面活性剂，消泡剂。搅拌42分钟溶解。催化剂为氧化物、硫化物等，氧化剂为钠盐、钾盐、锰盐、铵盐等，表面活性剂为磺酸盐、钠盐等，消泡剂为硝酸盐，磷酸盐等。浸出液的配制水加入氢氧化钠或碳酸钠和氧化剂(如双氧水，二氧化锰、钠盐、钾盐。)搅拌47分钟溶解。氢氧化钠或碳酸钠含量为110g/L，氧化剂(如双氧水，二氧化锰、钠盐、钾盐。)含量为11g/L。将配制好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钒酸铵盐(包括偏钒酸铵和多钒酸铵等)的生产方法，包括含钒物料制浆液的配制，浸出液的配制，浸出液的重复使用，含钒盐制备及冷却结晶，含钒盐结晶体的溶解及调PH值和压滤净化，加铵盐(氯化铵和硫酸铵等)制备钒酸铵盐，压滤后得到钒酸铵盐产品，同时分离出的沉钒液返回作为溶解含钒盐结晶体溶液重复使用。其特征在于：(1)含钒物料制浆液的配制，将含钒物料和制浆液混合制浆，(2)浸出液的配制(后期改加浸出压滤液加补充试剂)，浸出液和含钒物料浆液混合、搅拌、加热浸出、压滤(3)浸出液重复使用，(4)含钒盐制备及冷却结晶，浸出液加入钒盐生成试剂，生成含钒盐结晶体(5)含钒盐结晶体加水(后期改加沉钒压滤液)溶解及调PH值压滤净化，(6)含钒盐结晶体溶液净化压滤液加铵盐(氯化铵或硫酸铵等)制备钒酸铵盐，生成钒酸铵盐沉淀后，经压滤将钒酸铵盐和沉钒压滤液分离(7)沉钒压滤液溶解含钒结晶体溶液作为重复使用。/n

【技术特征摘要】
1.一种钒酸铵盐(包括偏钒酸铵和多钒酸铵等)的生产方法，包括含钒物料制浆液的配制，浸出液的配制，浸出液的重复使用，含钒盐制备及冷却结晶，含钒盐结晶体的溶解及调PH值和压滤净化，加铵盐(氯化铵和硫酸铵等)制备钒酸铵盐，压滤后得到钒酸铵盐产品，同时分离出的沉钒液返回作为溶解含钒盐结晶体溶液重复使用。其特征在于：(1)含钒物料制浆液的配制，将含钒物料和制浆液混合制浆，(2)浸出液的配制(后期改加浸出压滤液加补充试剂)，浸出液和含钒物料浆液混合、搅拌、加热浸出、压滤(3)浸出液重复使用，(4)含钒盐制备及冷却结晶，浸出液加入钒盐生成试剂，生成含钒盐结晶体(5)含钒盐结晶体加水(后期改加沉钒压滤液)溶解及调PH值压滤净化，(6)含钒盐结晶体溶液净化压滤液加铵盐(氯化铵或硫酸铵等)制备钒酸铵盐，生成钒酸铵盐沉淀后，经压滤将钒酸铵盐和沉钒压滤液分离(7)沉钒压滤液溶解含钒结晶体溶液作为重复使用。


2.根据权利要求1所述含钒物料制浆的配制方法：将含钒物料和制浆液混合搅拌制浆，固液比为1∶0.5-1∶5，并搅拌10-50分钟。制浆液的配制方法：在水中加入催化剂、氧化剂、表面活性剂，消泡剂。搅拌10-50分钟溶解。催化剂为氧化物、硫化物等，氧化剂为钠盐、钾盐、锰盐、铵盐等，表面活性剂为磺酸盐、钠盐等，消泡剂为硝酸盐，磷酸盐等。


3.浸出液的配制水加入氢氧化钠或碳酸钠和氧化剂(如双氧水，二氧化锰、钠盐、钾盐。)搅拌10-50分钟溶解。氢氧化钠或碳酸钠含量为10-300g/L，氧化剂(如双氧水，二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：成都秦脉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51