一种分离钒铬溶液中钒和铬的方法技术

本发明专利技术公开了一种分离钒铬溶液中钒和铬的方法，属于钒铬溶液湿法分离领域，该方法用于解决现有技术中无法做到钒和铬的深度分离的问题

【技术实现步骤摘要】
一种分离钒铬溶液中钒和铬的方法


[0001]本专利技术涉及钒铬溶液湿法深度分离的
，更具体地涉及一种分离钒铬溶液中钒和铬的方法
。

技术介绍

[0002]铬
、
钒两种元素原子序数相邻，化学性质相近，通常含钒矿物中往往伴生有含铬矿物，如钒钛磁铁矿中伴生有铬铁矿
。
据资料统计，已经探明的含钒矿物有
98
％来自于钒钛磁铁矿，钒钛磁铁矿在炼铁过程产生的钒渣经“钠化焙烧
‑
水浸”得到的钠化钒液是重要的含钒原料
。
由于该溶液呈碱性，大多数阳离子经水解沉淀被去除，而
Cr、Si
等阴离子则进入钒溶液中，导致钒溶液除杂难度极高
。
[0003]化学沉淀法是应用最广，最常见的钒铬分离方法，其原理是通过向钒铬溶液中加入既能和钒离子发生沉淀，同时又避免和铬离子发生反应的沉淀剂，使钒
、
铬分别存在于固
、
液两相中，从而实现分离
。
根据沉淀剂的不同，化学沉淀法主要分为铝盐沉淀法
、
镁盐沉淀法
、
钙盐沉淀法及铁盐沉淀法等
。
化学沉淀法具有工艺流程比较简单
、
成本低
、
操作控制要求不高
、
易实现工业化生产等优点
。
但化学沉淀法仅能得到低铬含钒产物，很难做到深度分离
。
要想制备得到高纯钒产品，还需要进行二次除铬，这就会导致工艺流程长
、
钒损失率高
、
成本高等问题
。
[0004]专利
CN112430740A
公开了一种利用钙盐和锰盐协同焙烧钒渣强化钒铬分离的方法
。
该方法是将钒渣
、
钙盐与锰盐混合后经高温焙烧得到焙烧熟料，熟料经酸浸后得到含钒浸出液
。
这一过程中，钒的浸出率大于
90
％，铬的浸出率小于
0.5
％
。
该方法主要创新点是在焙烧的过程中加入钙
、
锰盐混合焙烧，将熟料中铬固化在渣中，从而实现了钒渣中钒的提取和钒铬分离
。
该方法同样存在钒铬不能深度分离的问题，并且未涉及溶液体系中钒铬分离技术
。
[0005]近些年，又陆续发展了一些其他的钒铬分离的方法，比如离子交换法
、
分步结晶法等
。
专利
CN101538652
公开了一种含钒铬废料中钒铬分离回收的方法，首先钒铬废料通过碱浸得到钒铬溶液，再通过离子交换法实现钒铬分离
。
离子交换法虽然具有很好的吸附选择性和较高的吸附容量，可高效除去阳离子杂质，但在涉及阴离子杂质时，往往会有少量阴离子杂质与钒离子发生同步置换，导致除杂效果差
。
此外，离子交换法存在操作烦琐
、
解吸附时易产生大量废水
、
生产周期长
、
处理能力小等弊端
。
中科院过程工程研究所提出了亚熔盐高效清洁提钒技术
。
该技术将钒铬物料通过加压碱浸的方式制备得到钒铬溶液，通过研究钒
、
铬在碱性介质中的溶解度规律和相平衡特性，以分步结晶的方法制备得到钒酸钠和铬酸钠晶体，实现钒铬的高效分离
。
但该方法能耗高，难以实现工业化连续生产
。
[0006]因此，现有的钒铬分离方法大部分都只能做到钒和铬的初步分离，无法做到钒和铬的深度分离，尤其是无法实现液相体系下的钒铬深度分离，少数技术虽然能实现钒铬的高效分离，但这些技术难以在工业上应用，有必要对此进行进一步改进
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种分离钒铬溶液中钒和铬的方法以解决现有技术中存在的上述问题
。
[0008]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]根据本专利技术的一方面，提供一种分离钒铬溶液中钒和铬的方法，该方法包括下列步骤：
[0010]步骤
S1
：将钒铬溶液的
pH
值调节至5～
10
，加入还原剂将溶液中的六价铬离子还原为三价铬离子，得到溶液
L1
；
[0011]步骤
S2
：将溶液
L1
的
pH
值调节至
8.5
～
12.5
，加入含二价锰离子的除铬剂，使溶液中的三价铬离子和二价锰离子共沉淀，得到混合液
L2
；
[0012]步骤
S3
：过滤混合液
L2
分离沉淀和溶液，得到含铬沉淀和含钒滤液
L3。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，含二价锰离子的除铬剂为可溶性二价锰盐
。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，可溶性二价锰盐选自硫酸亚锰
、
氯化亚锰
、
硝酸亚锰中的一种或多种
。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，除铬剂的加入量符合下列要求：
n
Mn
/n
Cr
＝
1.5
～
8.0
，其中
n
Mn
代表除铬剂中所含
Mn
2+
的物质的量，
n
Cr
代表钒铬溶液中所含
Cr
6+
的物质的量
。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，除铬剂的加入量与步骤
S2
中
pH
值调节后的溶液
pH
值需满足下列关系：
[0017]当
pH
＝
11
～
12.5
时，
n
Cr
：
n
Mn
＝
1:(1.5
～
3)
；
[0018]当
pH
＝
9.5
～
11
时，
n
Cr
：
n
Mn
＝
1:(3
～
6)
；
[0019]当
pH
＝
8.5
～
9.5
时，
n
Cr
：
n
Mn
＝
1:(6
～
8)。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，其中共沉淀的温度为
80
～
100℃
，反应时间为
0.5
～
3h。
[0021]根据本专利技术的一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分离钒铬溶液中钒和铬的方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤
S1
：将钒铬溶液的
pH
值调节至5～
10
，加入还原剂将溶液中的六价铬离子还原为三价铬离子，得到溶液
L1
；步骤
S2
：将所述溶液
L1
的
pH
值调节至
8.5
～
12.5
，加入含二价锰离子的除铬剂，使溶液中的所述三价铬离子和所述二价锰离子共沉淀，得到混合液
L2
；步骤
S3
：过滤所述混合液
L2
分离沉淀和溶液，得到含铬沉淀和含钒滤液
L3。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含二价锰离子的除铬剂为可溶性二价锰盐
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述可溶性二价锰盐选自硫酸亚锰
、
氯化亚锰
、
硝酸亚锰中的一种或多种
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述除铬剂的加入量符合下列要求：
n
Mn
/n
Cr
＝
1.5
～
8.0
，其中
n
Mn
代表除铬剂中所含
Mn
2+
的物质的量，
n
Cr
代表钒铬溶液中所含
Cr
6+
的物质的量
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述除铬剂的加入量与步骤
S2
中
pH
值调节后的溶液
pH
值需满足下列关系：当
pH
＝
11
～
12.5
时，
n
Cr
：
n
Mn
＝
1:(1.5
～
3)
；当
pH
＝
9.5
～
11
时，
n
Cr
：
n
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，李文靓，姚洁，汪超，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：