一种从钠化焙烧熟料中提钒的方法技术

本发明专利技术公开了一种从钠化焙烧熟料中提钒的方法，所述方法包括如下步骤：用水或循环的交换余液浸出钠化焙烧熟料，使熟料中的钒酸钠进入溶液，从而得到含钒浸出液；用酸将所述含钒浸出液的ｐＨ调节为６至７．５，将调节后的含钒浸出液静置、沉降，并进行固液分离，从而得到含钒清液；所述含钒清液用离子交换树脂吸附提钒，离子交换余液返回浸出工序循环浸出熟料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。具体地讲，本专利技术涉及 避免含钠浸出液循环使用过程中钠离子和其它阴离子富集的方法。
技术介绍
国内外钒原料提钒工业化工艺路线中，典型的焙烧方法为钠化焙烧。在 低品位钒原料如钒钛石兹铁精矿直接提钒时， 一般将浸出液循环浸出使溶液中的钒浓度富集到7g/L~10g/L后进行铵盐沉钒。然而，由于大量含钠废水无 法循环使用，所以使用这种方法导致废水污染严重，并且浪费大量的水资源； 同时，钒浓度相对较高的浸出液循环浸出会导致提钒残渣洗涤次数的增加， 从而导致洗涤水量的增大。当浸出液中钠离子浓度过高时，由于浸出液的密度增大，会造成离子交 换树脂在浸出液中上浮，从而影响离子交换过程的进行；同时，钠离子浓度 过高时还会造成浸出液的粘度增大，从而使浸出液无法循环。因此，为了使 浸出液能够循环利用，必须防止浸出液中的钠离子浓度过高，因此需要一种 防止浸出液中钠离子富集的方法。为了解决浸出液的循环利用问题，第CN101215636A号中国专利技术专利申 请公开了 一种石煤钠化焙烧提钒方法。该方法将焙烧得到的焙砂用水浸出， 然后用阴离子交换树脂吸附，得到提钒后液，再使提钒后液经过电渗析脱盐， 并将脱盐后的淡水返回用于浸出工艺。然而，该方法需要增加昂贵的电渗析 设备，且工艺复杂，实现技术难度大。现有技术中还没有能够从钠化焙烧熟料中提钒并容易地循环利用含钠浸 出液以减少甚至避免废水产生的方法。
技术实现思路
为了解决上述工艺中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种从钠化焙 烧熟料中提钒的方法，该方法可以避免浸出液在循环过程中钠离子和其它阴离子富集，从而实现含钠浸出液的循环使用，减少甚至避免废水的产生。为实现上述目的，本专利技术提供了，该方法包括如下步骤用水浸出钠化焙烧熟料，使熟料中的钒酸钠进入溶液， 从而得到浸出液；用酸将所述浸出液的pH调节为6至7.5，将调节后的浸出 液静置、沉降，并进行固液分离，从而得到含钒清液；所述含钒清液用C2042— 型离子交换树脂、COf型离子交换树脂或HC(V型离子交换树脂吸附，离子 交换余液返回浸出工序循环浸出熟料。所述酸为草酸，草酸可以是常温至70。C的草酸饱和水溶液。优选地，所 述草酸可以是60。C至70。C的草酸饱和水溶液。具体实施例方式步骤l,用水浸出钠化焙烧熟料，使熟料中的钒酸钠进入溶液，从而得 到含钒的浸出液；步骤2，用酸将步骤l中含钒的浸出液的pH调节为6至7.5,将调节后 的浸出液静置、沉降，并进行固液分离，从而得到含钒清液；步骤3，将步骤2中的含钒清液用(:2042—型离子交换树脂、CO —型离子 交换树脂或HCCV型离子交换树脂吸附，离子交换余液返回浸出、洗涤工序， 循环浸出熟料和洗涤残渣。下面结合本专利技术的原理对上述步骤进行具体的说明和描述首先，利用本领域普通技术人员公知的任何方法来制备钠化焙烧熟料。 由于各地原料的不同以及工艺操作上的差异，所获得的钠化焙烧熟料的成分 及含量可能略有不同。然而，应该理解的是，根据本专利技术的方法可用于对各 种具有不同成分及含量的钠化焙烧熟料进行提钒，而不应被理解为局限于在 实施例中所使用的钠化焙烧熟料的具体成分及含量。将钠化焙烧熟料用水或循环的交换余液浸出，使熟料中的可溶性钒进入 浸出液，同时钠离子也进入浸出液中，从而得到含钒浸出液。钒在浸出液中主要以HV042-、 V2(V-的形态存在，为了从浸出液中提取 钒，本专利技术使用了阴离子交换树脂对HV042—、 ￥2074—进行吸附，优选地，使 用强碱性阴离子交换树脂，以增大离子交换树脂的交换效率。例如，在本发 明中可以使用市场上可以买到的D201树脂等强碱性阴离子交换树脂。在使用强碱性阴离子交换树脂之前，需要将市场上购买来的R-OH型离子交换树 脂或R-C1型离子交换树脂进行转型处理，使其转型为(:20,型离子交换树脂、 CO^型离子交换树脂或HCO,型离子交换树脂。具体转型处理步骤如下购买的商品阴离子交换树脂用氯化钠溶液、盐酸和氢氧化钠溶液的按常 规的处理方法依次浸泡后洗净，装入离子交换柱；分别用6% 12%的碳酸钠、 碳酸氢钠和草酸溶液緩慢流入离子交换柱进行转型，获得相应的C(V—型、 HC(V型和C2042—型离子交换树脂。当含钒浸出液的pH大于7.5时，离子交换树脂的吸附效率会降低，因此 需要用酸来调节浸出液的pH;然而，当浸出液的pH小于6时，会增加酸的 用量，从而使成本增加。为了提高离子交换树脂的吸附效率，将浸出液pH 调至6~7.5，使溶液中的钒从HVOZ、 V20A为主的形态变为以V30 -和 ￥40124-为主的形态。调节浸出液pH时，浸出过程中进入浸出液中的COf和 离子交换过程中交换下来的C032-、 HC03-均反应生成C02逸出，从而浸出液 中的HC(V始终维持在较低的水平。为了避免循环时浸出液中的钠离子富集， 调节浸出液pH时选择草酸。由于草酸钠溶解度小，待浸出液中草酸钠饱和 后钠离子和草酸根离子就会结晶沉淀下来，这样便可将溶液中的草酸根和钠 离子控制在较低的浓度。同时，使用草酸可以确保溶液中不会引入其它阴离 子，从而防止其它阴离子的富集，使离子交换树脂的吸附效率保持在较高的 水平。为了控制浸出液中阴离子浓度，避免带入不易除去的阴离子，离子交换树脂选择(:2042-型、co,型或Hccv型离子交换树脂，优选地，选择<:2042-型、CO,型或HC(V型强碱性阴离子交换树脂。离子交换过程中交换下来的 (:2042-以草酸钠的形式沉淀除去；CO,或HC(V在调节浸出液pH时生成C02逸出。施例，在下文中，除非特别说明，否则下面描述的百分比均为质量百分比。 对比示例1取粉状钠化焙烧熟料(主要成分为V205 0.77%， Si02 0.97%, MgO 1.04%, TFe 59.75%, Ti02 10.61%, A1203 3.24%, Na20 2.38%)500g，加入500mL自 来水在90。C条件下搅拌浸出15min，然后过滤、洗涤，得到残渣485.1g，残 渣中V205的含量为0.076%, Na20的含量为1.33%;获得含钒清液992mL，含钒清液的主要成分为V205 3.48g/L， Na+ 3.53g/L, C032- 2.33g/L。用CT 型阴离子交换树脂吸附含钒清液进行提钒，提钒后的交换余液中V20s的浓度 小于0.01g/L,离子交换过程中，钠离子浓度基本不发生变化，即，交换余液 中的钠离子浓度与含钒清夜中的钠离子浓度基本相同。 示例性实施例1取粉状钠化焙烧熟料(主要成分为V205 0.77%, Si02 0.97%, MgO 1.04%， TFe 59.75%， Ti02 10.61%, A1203 3.24%, Na20 2.38%)500g，加入500mL交 换余液(主要成分为:V205 <0.01g/L, Na+ 6.86g/L, HC(V 7.68g/L, C2042-6.82g/L)在90。C条件下搅拌浸出15min,然后过滤，用400mL交换余液和 200mL自来水洗涤残渣，得到残渣484.8g,残渣中￥205的含量为0.079%, Na20的含量为1.33%;获得的浸出液用70。C饱和草酸水溶液调节至pH=6,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从钠化焙烧熟料中提钒的方法，所述方法包括如下步骤：　用水或循环的交换余液浸出钠化焙烧熟料，使熟料中的钒酸钠进入溶液，从而得到含钒浸出液；　用酸将所述浸出液的ｐＨ调节为６至７．５，将调节后的浸出液静置、沉降，并进行固液分离，从而得到含钒清液；　所述含钒清液用离子交换树脂吸附提钒，离子交换余液返回浸出工序循环浸出熟料和洗涤残渣。

【技术特征摘要】
1、一种从钠化焙烧熟料中提钒的方法，所述方法包括如下步骤用水或循环的交换余液浸出钠化焙烧熟料，使熟料中的钒酸钠进入溶液，从而得到含钒浸出液；用酸将所述浸出液的pH调节为6至7.5，将调节后的浸出液静置、沉降，并进行固液分离，从而得到含钒清液；所述含钒清液用离子交换树脂吸附提钒，离子交换余液返回浸出工序循环浸出熟料和洗涤残渣。2、 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：付自碧，邓杰博，张林，高官金，陈海军，顾计勇，
申请(专利权)人：攀钢集团研究院有限公司，攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]