一种从含钒钼溶液制备偏钒酸铵和钼酸铵的方法技术

本发明专利技术提供一种从含钒钼溶液制备偏钒酸铵和钼酸铵的方法，所述方法通过钙源实现溶液中钒和钼的分离，并且同样采用钙源实现钼与碱液的分离，并制得了偏钒酸铵和钼酸铵产品，工艺流程操作简便，易于控制，避免了传统铵沉工艺高盐氨氮废水的排放，且选择性强，钒钼分离效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种从含钒钼溶液制备偏钒酸铵和钼酸铵的方法


[0001]本专利技术涉及相似金属元素分离
，尤其涉及一种从含钒钼溶液制备偏钒酸铵和钼酸铵的方法。

技术介绍

[0002]钒钼都是两性金属，性质相似，在自然界中常会以共生的方式赋存于矿物中。钒钼的溶液化学性质较为复杂，两者在溶液中的状态有很大的相似性。目前，含钒钼矿物如镍钼矿、钒钼铅矿、石油废催化剂等提钼过程通常会得到含钒钼的碱性浸出液，钒和钼的分离是该领域研究的一个重点。
[0003]目前从溶液中分离钒钼的方法主要有结晶沉淀法和溶剂萃取法。
[0004]结晶沉淀法通过调整体系pH值，使钒钼从溶液中分步结晶沉淀析出。早期的沉淀法分离钒和钼，已投入工业化生产。大致的工艺为先将含钒和钼的溶液pH调至pH8～9，采用NH4Cl/(NH4)2SO4等铵盐使钒以钒酸铵形式沉淀析出，使钒和钼分离。沉钒后液再用CaCl2沉淀钼酸钙，或者加酸酸化于80℃沉淀成钼酸，实现钼的分离。沉淀法工艺简单，但不能直接制备超过99％的产品。专利CN16311797A公开了一种钒钼分离的方法，在pH＝8～9.5时，常温下在含钒钼溶液中加入过量的氯化铵，生成偏钒酸铵沉淀，钼酸钠则留在溶液中使钒钼分离。
[0005]CN105692698B公开了一种通过调控溶液pH值钒钼分离的方法，可先将含钒钼溶液调至pH值4～7后将溶液中的钒还原至四价沉淀析出，再将沉钒后液调至pH值2～4，采用离子交换法或萃取法富集钼；或先在pH值2～4条件下分离钼，再在pH值4～7条件下还原分离钒。
>[0006]US4721606
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A公开了一种在pH为2.5～3.0左右，采用P204、DBBP和煤油萃取钒，萃钒后的萃余液用Alamine336、DBBP和煤油萃取钼，实现了钒、钼的分离。
[0007]CN100482814C公开了一种钒、钼的分离方法，首先采用铵盐沉淀分离钒，分离钒后的溶液采用三烷基胺、二乙基乙醇、煤油等为混合萃取剂萃取钼，反萃后经浓缩结晶得到仲钼酸铵。
[0008]CN1062785A公开了一种强碱性树脂从含钒钼酸盐中深度除钒的方法。离子交换或萃取能深度分离钒、钼，但工艺流程长、废水量大、成本高。
[0009]综上所述，虽然针对钒钼分离已有较多研究，但存在工艺流程长、废水量大难处理等问题，开发碱介质中钒钼高效分离方法对于钒钼的资源化利用至关重要。

技术实现思路

[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种从含钒钼溶液制备偏钒酸铵和钼酸铵的方法，所述方法以钙源为原料，原料来源广泛、价格低廉，可通过控制溶液浓度和反应温度等条件，以分级钙化反应实现了钒、钼从溶液中的分离，操作简单，分离效率高；钒、钼分离后碱介质可循环回用，无废水产生。
[0011]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0012]本专利技术提供一种从含钒钼溶液制备偏钒酸铵和钼酸铵的方法，所述方法包括如下步骤：
[0013](1)混合第一钙源和含钒钼溶液，经第一反应后固液分离，得到钒酸钙沉淀和第一溶液；
[0014](2)混合所述第一溶液和第二钙源，经第二反应后固液分离，得到钼酸钙沉淀和第二溶液；
[0015](3)将步骤(1)中所述钒酸钙沉淀与第一氨源反应，经固液分离和结晶，得到偏钒酸铵；
[0016](4)将步骤(2)中所述钼酸钙沉淀与第二氨源反应，经固液分离和结晶，得到钼酸铵；
[0017]步骤(1)中所述含钒钼溶液的pH呈碱性；，所述含钒钼溶液中氢氧根浓度≤100g/L；
[0018]步骤(3)和步骤(4)不分先后顺序。
[0019]本专利技术中钙源均能够与钒酸根和钼酸根反应产生沉淀，当含钒钼溶液中氢氧根浓度≤100g/L时，钙源会优先与钒酸根反应，而不与钼酸根发生反应，根据Lewis酸碱理论，Ca
2+
为软酸，而钒酸根与钼酸根相比，软度更大，钒、钼共存时钒酸根会优先与Ca
2+
结合，此时钼酸根难与Ca
2+
发生反应。而在钒酸根反应后，Ca
2+
可与钼酸根反应，生成钼酸钙沉淀析出。因此，可通过控制溶解碱浓度、反应温度等，实现钙化分离钒、钼。
[0020]本专利技术的所述含钒钼溶液中氢氧根浓度≤100g/L，例如可以是0.00001g/L、0.001g/L、0.01g/L、0.1g/L、1g/L、12g/L、23g/L、34g/L、45g/L、56g/L、67g/L、78g/L、89g/L或100g/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]优选地，步骤(1)中所述含钒钼溶液中氢氧根以氢氧化钠和/或氢氧化钾形式存在，优选以氢氧化钠形式存在。
[0022]优选地，所述含钒钼溶液的pH≥8，例如可以是8、8.7、9.4、10、10.7、11.4、12、12.7、13.4、14或大于14等，直至以氢氧化钠计的碱浓度≤100g/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]优选地，步骤(1)中所述含钒钼溶液中钒的质量浓度＞1g/L，例如可以是1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L或10g/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，所述含钒钼溶液中钼的质量浓度＞1g/L，例如可以是1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L或10g/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0025]优选地，所述含钒钼溶液中钒与钼的质量比值≥0.5，例如可以是0.5、0.7、0.9、1、1.2、1.4、1.5、1.7、1.9或2等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0026]优选地，步骤(1)中所述第一钙源为氧化钙和/或氢氧化钙。
[0027]优选地，所述第一钙源的加入量为第一钙源中的钙与含钒钼溶液中钒反应生成Ca3(VO4)2理论量的1.1～1.5倍，例如可以是1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍或1.5倍等，但不限
于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0028]本专利技术优选钙源的加入量为理论量的1.1～1.5倍，更有利于提高钒酸根与钼酸根的分离效率。
[0029]优选地，步骤(1)中所述第一反应的温度为75～100℃，例如可以是75℃、78℃、81℃、84℃、87℃、89℃、92℃、95℃、98℃或100℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0030]本专利技术优选控制在75～100℃条件下将钙源与含钒钼溶液，钙才能更好地优选与钒酸根反应，而不与钼酸根发生反应，进一步提高钒的分离效率。
[0031]优选地，所述第一反应的时间为0.15～3h，例如可以是0.15h、0.47h、0.79h、1.1h、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从含钒钼溶液制备偏钒酸铵和钼酸铵的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)混合第一钙源和含钒钼溶液，经第一反应后固液分离，得到钒酸钙沉淀和第一溶液；(2)混合所述第一溶液和第二钙源，经第二反应后固液分离，得到钼酸钙沉淀和第二溶液；(3)将步骤(1)中所述钒酸钙沉淀与第一氨源反应，经固液分离和结晶，得到偏钒酸铵；(4)将步骤(2)中所述钼酸钙沉淀与第二氨源反应，经固液分离和结晶，得到钼酸铵；步骤(1)中所述含钒钼溶液的pH呈碱性，所述含钒钼溶液中氢氧根浓度≤100g/L；步骤(3)和步骤(4)不分先后顺序。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述含钒钼溶液中氢氧根以氢氧化钠和/或氢氧化钾形式存在，优选以氢氧化钠形式存在；优选地，所述含钒钼溶液的pH≥8。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述含钒钼溶液中钒的质量浓度＞1g/L；优选地，所述含钒钼溶液中钼的质量浓度＞1g/L；优选地，所述含钒钼溶液中钒与钼的质量比值≥0.5。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述第一钙源为氧化钙和/或氢氧化钙；优选地，所述第一钙源的加入量为第一钙源中的钙与含钒钼溶液中钒反应生成Ca3(VO4)2理论量的1.1～1.5倍。5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述第一反应的温度为75～100℃；优选地，所述第一反应的时间为0.15～3h，优选为0.5～1h。6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述第二钙源为氧化钙和/或氢氧化钙；优选地，所述第二钙源的加入量为第二钙源中的钙与含钒钼溶液中钒反应生成CaMoO4理论量的1～1.5倍。7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述第二反应的温度为30～70℃，优选为40～60℃；优选地，所述第二反应的时间为0.5～3h，优选为1～2h；优选地，所述第二溶液循环至钒钼浸取工艺中。8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少娜，杜浩，刘彪，吕页清，贾美丽，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：