一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统及方法。该系统包括：蒸发母液结晶单元、偏钒酸铵纯化单元、五氧化二钒回收单元。本发明专利技术的系统提高了常规母液结晶法钒回收率；工艺流程短，对氧化铝生产系统影响小，运行成本降低；流程简单，设备结构简单，建设投资省，易于操作与维护；工艺零排放，无污染，绿色环保，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统及方法


[0001]本专利技术实施例涉及提钒化工
，具体涉及一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来中国已经成为世界氧化铝产能和产量第一大国，总年产能已经突破1亿吨，占世界总产能的一半以上。中国氧化铝的生产原料已经大量使用进口红土型铝土矿，矿石中含有少量的钒元素，根据铝土矿的类型钒元素的含量0.02
‑
0.2％不等。其中部分几内亚矿中的钒元素含量较高约0.1
‑
0.2％。
[0003]氧化铝生产原料中的钒元素会部分进入母液，因为母液循环使用，经过常年积累，某些使用进口矿石的氧化铝厂母液中的五氧化二钒含量已经达到了0.9
‑
1.2g/L。因为循环母液量巨大，规模100万吨/年的氧化铝厂循环母液量约在2800m3/h左右，100万吨/年氧化铝厂的储存液量大约10万m3，氧化铝厂母液内的钒含量相当可观。
[0004]由于铝酸钠溶液中钒的存在不利于晶种分解过程，影响氧化铝产品质量，所以母液中钒的提取对于氧化铝厂来说也是势在必行的措施。由于钒属于价位高、产量小、用途广的金属，氧化铝生产母液中提取钒成了一种双赢的趋势。
[0005]现有的母液提钒的方法包括结晶法、离子交换法、溶液萃取法等。目前，工业上应用较多的是结晶法，该方法工艺比较成熟、设备比较简单，但是回收率低。离子交换法和溶剂萃取法回收率高，但是操作条件苛刻、投资高，目前尚未见到应用于工业生产的报道；从赤泥中提取钒也有少量的研究报导，但与从铝酸钠溶液中提取钒相比，从赤泥中提取钒难度更大。

技术实现思路

[0006]为此，本专利技术实施例提供一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统及方法，该系统适用于高钒铝土矿的拜耳法生产工艺，尤其适用于氧化铝厂蒸发母液提钒，该方法具有较高的钒回收率低，同时可以简化工艺流程，降低工艺难度，减小投资和运行成本。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0008]根据本专利技术实施例的第一方面，本专利技术提供一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统，所述系统包括：蒸发母液结晶单元、偏钒酸铵纯化单元、五氧化二钒回收单元，其中，
[0009]所述蒸发母液结晶单元包括依次连接的蒸发器、换热器、杂盐沉降槽和杂盐过滤机；
[0010]所述偏钒酸铵纯化单元包括依次连接的杂盐溶解槽、净化槽、除杂过滤机、精滤液槽、钒沉降槽和成品过滤机，所述杂盐溶解槽的进料口与所述杂盐过滤机的出料口相连；
[0011]所述五氧化二钒回收单元包括依次连接的焙烧炉、吸收塔和吸收液槽，所述焙烧炉的进料口与所述成品过滤机的固相出料口相连。
[0012]进一步地，所述吸收液槽的出料口与所述钒沉降槽相连。
[0013]进一步地，所述系统还包括离子交换单元，所述离子交换单元的进料口与所述成品过滤机的液相出料口相连，所述离子交换单元的出料口与所述净化槽相连。
[0014]进一步地，所述系统还包括污水槽，所述污水槽的进料口与钒沉降槽的溢流出口相连，所述污水槽的出料口与精滤液槽相连。
[0015]进一步地，所述杂盐溶解槽设有热水和/或硫酸入口；所述净化槽设有提渣剂入口，所述提渣剂为硫酸镁或硫酸钙。
[0016]进一步地，所述杂盐沉降槽的溢流口和/或所述杂盐过滤机的液相出料口与所述氧化铝生产系统相连。
[0017]进一步地，所述除杂过滤机的固相出料口与所述氧化铝生产系统相连。
[0018]根据本专利技术实施例的第二方面，本专利技术提供一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒的方法，所述方法包括如下步骤：
[0019]1)从氧化铝生产系统排放的蒸发母液经蒸发浓缩、换热降温、沉降、过滤，收集固相；
[0020]2)所述固相与热水、硫酸混合搅拌后，加入提渣剂，之后经过滤，收集滤液；
[0021]3)将所述滤液与沉钒剂混合搅拌，之后经过滤、焙烧，得成品五氧化二钒。
[0022]进一步地，步骤3)中，所述焙烧产生的烟气经除尘、吸收塔吸收后，所得吸收液作为沉钒剂与所述滤液进行混合搅拌。
[0023]进一步地，所述蒸发母液经换热降温后温度为30
‑
40℃；
[0024]所述硫酸的浓度为50
‑
98％，所述热水的温度为95
‑
115℃，混合搅拌的时间为0.5
‑
1.0h；
[0025]所述焙烧的温度为200
‑
450℃。
[0026]本专利技术实施例具有如下优点：
[0027]1.本专利技术的一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统及方法，通过离子交换的方法提高了常规母液结晶法钒回收率。
[0028]2.本专利技术的一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统及方法，工艺流程短，对氧化铝生产系统影响小，运行成本降低。
[0029]3.本专利技术的一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统及方法，流程简单，设备结构简单，建设投资省，易于操作与维护。
[0030]4.本专利技术的一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统及方法，工艺零排放，无污染，绿色环保。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0032]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的
实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0033]图1为本专利技术实施例提供的一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统的结构示意图。
[0034]图中：1
‑
蒸发器；2
‑
蒸发母液；3
‑
二次蒸汽；4
‑
母液泵；5
‑
换热器；6
‑
循环上水；7
‑
循环回水；8
‑
杂盐沉降槽；9
‑
杂盐沉降槽底流泵；10
‑
滤液槽；11
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结晶后滤液；12
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杂盐过滤机；13
‑
硫酸和热水；14
‑
杂盐溶解槽；15
‑
酸溶解浆液泵；16
‑
净化槽；17
‑
除杂后浆液泵；18
‑
除杂过滤机；19
‑
滤渣；20
‑
精滤液槽；21
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统，其特征在于，所述系统包括：蒸发母液结晶单元、偏钒酸铵纯化单元、五氧化二钒回收单元，其中，所述蒸发母液结晶单元包括依次连接的蒸发器、换热器、杂盐沉降槽和杂盐过滤机；所述偏钒酸铵纯化单元包括依次连接的杂盐溶解槽、净化槽、除杂过滤机、精滤液槽、钒沉降槽和成品过滤机，所述杂盐溶解槽的进料口与所述杂盐过滤机的出料口相连；所述五氧化二钒回收单元包括依次连接的焙烧炉、吸收塔和吸收液槽，所述焙烧炉的进料口与所述成品过滤机的固相出料口相连。2.根据权利要求1所述的与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统，其特征在于，所述吸收液槽的出料口与所述钒沉降槽相连。3.根据权利要求1所述的与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统，其特征在于，所述系统还包括离子交换单元，所述离子交换单元的进料口与所述成品过滤机的液相出料口相连，所述离子交换单元的出料口与所述净化槽相连。4.根据权利要求1所述的与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统，其特征在于，所述系统还包括污水槽，所述污水槽的进料口与钒沉降槽的溢流出口相连，所述污水槽的出料口与精滤液槽相连。5.根据权利要求1所述的与氧化铝生产系统协同处理高效提钒系统，其特征在于，所述杂盐溶解槽设有热水和/或硫酸入口；所述净化槽设有提渣剂入口，所述提渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，李宸宇，
申请(专利权)人：沈阳中微子光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：