从石煤钒矿浸出液中萃取钒的方法技术

本发明专利技术涉及一种湿法冶金技术，尤其是一种从石煤钒矿浸出液中控制铁被萃取的萃取钒的方法。本发明专利技术的方法是通过浸出液制备、还原铁（Ⅲ）为铁（Ⅱ）以及萃取及反萃取步骤实现的。本发的工艺高效率、低成本、适用于规模化生产、不产生对环境有害及危险性气体的溶剂萃取法中控制铁被萃取出的工艺方法，从而达到不使铁被萃取到有机相中，不会造成萃取剂中毒及产品含铁偏高而不合格。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种湿法冶金技术，尤其是一种从石煤钒矿浸出液中控制铁被萃取的萃取钒的方法。
技术介绍
石煤钒矿是我国特有的一种钒矿资源，约占世界储量的90%以上，石煤中钒的总储量约为我国钒钛磁铁矿中钒的总储量的7倍，超过了世界其它各国五氧化二钒储量总和。目前国内从石煤钒矿中提取钒时，一些企业采用酸性浸出 溶剂萃取的方法来提取钒， 但由于石煤钒矿中铁含量较高，在硫酸浸出石煤钒矿中的钒时，钒矿中的约3 10%的铁也同时被氧化浸出进入到浸出液中，在用溶剂萃取时，特别是用P204+TBP作为萃取剂时，因铁(III)优先于钒(IV)与P204络合而被萃取进入到有机相中，从而导致萃取剂的中毒失效， 造成钒无法萃取，重新活化萃取剂时需要大量的较高浓度的盐酸、草酸等试剂，洗洗3 6 次才能脱出铁后再循环使用，这样就导致了脱出铁的试剂消耗和操作工艺环节的增加，且在洗脱萃取剂中的铁时会导致2 5%的钒的洗脱损失。从而导致从浸出液中提取钒的萃取回收率偏低，回收成本增高等问题。本专利技术的目的，在于提供一种高效率、低成本、适用于规模化生产、不产生对环境有害及危险性气体的溶剂萃取法中控制铁被萃取出的工艺方法，从而达到不使铁被萃取到有机相中，不会造成萃取剂中毒及产品含铁偏高而不合格。
技术实现思路
本专利技术是在石煤钒矿的硫酸氧化浸出液中采用次亚磷酸钠作为还原剂，把浸出液中的铁(III)还原为铁(II )，从而避免了铁(III)被P204+TBP萃取；同时把浸出液中的钒(V ) 也还原为钒(IV)，以利于浸出液中钒的萃取，因钒(IV)更易被P204+TBP萃取。本专利技术，其特征在于该方式是通过以下的工艺步骤实现的第一步，浸出液制备取一定体积的钒含量在1. 5 8. Og/L的硫酸氧化浸出石煤钒矿的浸出液，调整其酸度在0. 5 1. 5mol/L，测定铁(III)的浓度；第二步，还原铁(III)为铁(II)在浸出液中加入铁(III)重量0. 5 3倍的次亚磷酸钠搅拌均勻后，加温至50 60°C，然后搅拌反应40 60min，使铁(III)含量低于0. lg/L，浸出液还原完全；第三步，萃取及反萃取将上述还原好的浸出液用质量分数为40%的氨水调节酸度至 PH值为2 3，按浸出液与萃取剂体积1:1的比例加入萃取剂进行萃取4 6次，萃取剂是 2. 5mol/LP204和0. 5mol/LTBP的260#溶剂油溶液，然后再用1. 5 1. 8mol/L的硫酸溶液， 按载钒有机相水相=4 7:1的比例进行3 4次的反萃取，得到纯净的含钒溶液。所述的浸出液制备步骤中，若浸出液的酸度大于0. 5 1. 5mol/L，则用30%的氨水调节至酸度为0. 5 1. 5mol/L。所述的还原铁(III)为铁(II)的步骤中，若铁(III)含量高于0. lg/L，则说明反应未完成，则需再加入铁(III)重量0. 25 1. 0倍的次亚磷酸钠，继续加热搅拌至还原完全为止。 因钒的化学活性比铁的强，在铁被还原之前钒(V)已被次亚磷酸钠还原成了钒(IV)。所述的的浸出液中加入次亚磷酸钠后，以120 150r/min的速度搅拌均勻。本专利技术中所涉及的化学反应方程式为(1)4V02+NaC103=2V205 +NaClO ；(2)V2O5+ 5H2S04=V2 (SO4) 5 +5H20 ；(3)NaH2PO2+ 2V2 (SO4) 5+2H20 = 2V2 (SO4) 4 + 2H2S04+ NaH2PO4 ；(4)NaH2PO2+ 2Fe2 (SO4) 3+2H20 = 4FeS04 + 2H2S04+ NaH2PO4 ；(5)nV02++m2= (VO)nA2n2(m n) +2nH.。本专利技术的工艺具有以下的特点(1)萃取除铁效率高，对于石煤钒矿中铁含量在3.0 10. 0%的高含铁石煤钒矿，用硫酸浸出的浸出液采用本方法进行处理时，可有效地去除铁对萃取剂的影响；(2)节省了常规萃取时洗出铁杂质的盐酸、草酸等的费用，与常规方法相比，生产成本较低；(3)因减少了洗涤萃取剂的工艺过程，减少了设备投资等的费用。具体实施例方式实施例1:第一步，取50L石煤钒矿浸出液于100L透明的玻璃反应釜内，测定浸出液中的钒含量为 3. 80g/L,酸度为 1. lmol/L,铁(III)含量为 4. 60g/L ；第二步，加入次亚磷酸钠190g于反应釜内，开动搅拌，以120r/min的速度搅拌均勻后， 加温至60°C，然后搅拌反应40min，反应完后取样分析铁(III)的含量为0. 09g/l，含量已低于0. 10g/L,说明反应彻底，停止加热；第三步，冷却后的浸出液用浓氨水调节至PH值为2. 7后，加入萃取剂50L，萃取剂的组成为2. 5mol/LP204+0. 5mol/LTBP的沈0#溶剂油溶液，进行萃取5次，再用1. 5mol/L的硫酸溶液7. 5L进行4次反萃取后，得到纯净的钒溶液，含铁为40mg/L。将含钒溶液节酸度为 2. 0 2. 2后，加入硫酸铵进行沉淀及烘干以后，可制备得到五氧化二钒产品。实施例2:第一步，取40L石煤钒矿浸出液于100L透明的玻璃反应釜内，测定浸出液中的钒含量为 5. 60g/L,铁(III)含量为 7. 7g/L,酸度为 0. 81mol/L ；第二步，加入次亚磷酸钠448g于反应釜内，开动搅拌，以150r/min的速度搅拌均勻后， 加温至50 55°C，然后搅拌反应50min，反应完后取样分析铁(III)的含量为0. 08g/l，含量低于0. 10g/L,说明反应彻底，停止加热；第三步，冷却后的浸出液用浓氨水调节至PH值为2. 9后，加入萃取剂40L，萃取剂的组成为2. 5mol/LP204+0. 5mol/LTBP的沈0#溶剂油溶液，进行萃取6次，再用1. 8mol/L的硫酸溶液IOL进行4次反萃取后，得到纯净的钒溶液，含铁为47mg/L。将含钒溶液用氨水调节酸度为2. 0 2. 2后，加入硫酸铵进行沉淀及烘干以后，可制备得到五氧化二钒产品。权利要求1.，其特征在于该方式是通过以下的工艺步骤实现的第一步，浸出液制备取一定体积的钒含量在1. 5 8. Og/L的硫酸氧化浸出石煤钒矿的浸出液，调整其酸度在0. 5 1. 5mol/L，测定铁(III)的浓度；第二步，还原铁(III)为铁(II)在浸出液中加入铁(III)重量0. 5 3倍的次亚磷酸钠搅拌均勻后，加温至50 60°C，然后搅拌反应40 60min，使铁(III)含量低于0. lg/L，浸出液还原完全；第三步，萃取及反萃取将上述还原好的浸出液用质量分数为40%的氨水调节酸度至PH值为2 3，按浸出液与萃取剂体积1 1的比例加入萃取剂进行萃取4 6次，萃取剂是\2. 5mol/LP204和0. 5mol/LTBP的260#溶剂油溶液，然后再用1. 5 1. 8mol/L的硫酸溶液，按载钒有机相水相=4 7:1的比例进行3 4次的反萃取，得到纯净的含钒溶液。全文摘要本专利技术涉及一种湿法冶金技术，尤其是一种从石煤钒矿浸出液中控制铁被萃取的萃取钒的方法。本专利技术的方法是通过浸出液制备、还原铁(Ⅲ)为铁(Ⅱ)以及萃取及反萃取步骤实现的。本发的工艺高效率、低成本、适用于规模化生产、不产生对环境有害及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李巴克，葛启明，普世坤，
申请(专利权)人：九江佰盾钒技术贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：