一种钒液的提纯方法技术

本发明专利技术提供了一种钒液的提纯方法，该钒液含有钒酸根离子、硅酸根离子、铝离子和钙离子，该方法包括以下步骤：(1)将钒液与除杂剂A和除杂剂B进行接触，以使钒液中的硅酸根离子与除杂剂A形成沉淀，使钒液中的铝离子和钙离子与除杂剂B形成沉淀。根据本发明专利技术提供的钒液提纯方法，能够使提纯后的钒液中的PO43-＜0.005g/L、SiO42-＜0.005g/L、Ca2+＜0.005g/L、Al3+＜0.01g/L，且具有工艺简单易用、钒液成分要求宽松、设备要求低、操作方便、成本低、具有很好的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
含钙、铝、硅、磷较低的钒产品是附加值较高的钒产品。它用于不同的行业有不同的技术要求，通常可运用于冶金、化工、医药、能源、环保、航空航天等行业，并具有不可替代的作用。在含钒熟料浸出提钒的过程中，一些杂质也随着钒一起浸出到溶液中，含钒浸出液中通常含有铁、锰、铬、硅、磷、铝、钙等杂质离子，影响到沉钒和产品的质量，这些杂质离子在浸出液PH值的调整下，大部分杂质离子发生水解反应而沉淀进入沉淀渣中，但是，磷、 硅、钙和铝水解后仍生成可溶性化合物留在浸出液中，严重影响到沉钒和产品质量，必须除尽。因而需要专门的净化处理，常规的去除方法通常有溶剂萃取或离子交换，但去除效果均不理想，因此，如何将杂质磷、硅、钙和铝从含钒熟料浸出液中除去，以满足产品质量的要求具有非常重要的意义。含钒熟料浸出液中的杂质磷主要以磷酸根离子的形式存在。国内工业上常采用氯化钙水溶液，使磷酸根离子生成磷酸钙，同时破坏胶体，使悬浮物凝聚沉降，从而除去含钒熟料浸出液中的磷酸根离子，但该方法存在有效除磷酸根离子的pH值范围较窄，pH控制较难的问题；德国使用石膏乳作为除磷剂，但是存在用量较大的问题；也有采用磷酸铵镁沉淀法的，使磷酸根离子以磷酸镁或磷酸铵镁的形态从溶液中沉淀，此方法需要长时间(长达48小时)的静置过程，使得生产效率降低。含钒熟料浸出液中的杂质硅主要以正硅酸根离子的形式存在，具有胶体性质。一般采用加入无机盐电解质凝聚剂使之形成沉淀除去，凝聚剂有硫酸铝、明矾、氯化镁和氯化 丐等。 CN 101182036A的中国专利技术专利申请公开了一种制备高纯度五氧化二钒工艺，该工艺用盐酸调节解析液PH值8-9，采用硫酸铝为净化剂，搅拌反应40 50小时，静置48 72小时；将静置后的混合液固液分离，滤液用盐酸调pH值8-9，在常温搅拌的情况下，加入氯化铵反应3-4天；静置后所得偏钒酸铵晶体离心脱水，同时用蒸馏水离心洗涤；脱水后得偏钒酸铵在电煅炉内在500-550°C下灼烧6-8小时，冷却后得高纯度五氧化二钒，所得产品纯度99. 5%以上。该工艺仅局限于对钒矿经焙烧流、离子交换后的钒液净化，未涉及到钒渣熟料浸出钒液、钒矿直接浸出钒液、粗钒产品溶解所得的钒液等钒液成分较复杂的钒液净化；且调节PH值仅限于盐酸、净化pH值仅限于8-9，净化剂仅为硫酸铝；反应时间较长，工艺复杂。CN 101724756A的中国专利技术专利申请公开了一种含钒熟料浸出液的除磷除硅方法，该方法对含钒熟料经浸出后得到的含钒熟料浸出液进行以下步骤将含钒熟料浸出液的温度设置在60°C至沸腾的温度范围内调节含钒熟料浸出液的pH值；利用酸和碱根据将要加入的净化剂的种类调节含钒熟料浸出液的PH值；加入净化剂，加入的净化剂的量根据含钒熟料浸出液中所检测到的磷和硅的量以及含钒熟料浸出液中的磷和硅与净化剂的反应式来确定；将所得的含钒熟料浸出液冷却、过滤，得到低磷低硅钒液。但是，该方法仅局限于含钒熟料浸出液的钒液除杂，具有一定的局限性，并且只能同时除去磷酸根离子和硅酸根离子，其他的钙离子、铝离子却不能去除。可以看出传统的钒液净化除杂具有一定的局限性，仅局限于钒矿经焙烧流、离子交换后的钒液净化除杂或者是钒渣熟料浸出钒液的净化除杂，未涉及到钒矿直接浸出钒液、铁水吹钒钒渣浸出钒液、石煤提钒钒液和粗钒产品溶解所得的钒液等钒液成分较复杂的钒液净化除杂，且除去的杂质离子有限。因此开发一种适合钒液成分较宽泛较复杂的提纯方法是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中钒液的净化除杂的局限性，提供一种涉及钒液的范围较宽泛，并且能够同时除去多种离子杂质的钒液提纯方法。针对现有技术的不足，本专利技术的专利技术人进行了大量的研究，结果发现，在钒液中加入能够与硅酸根离子生成沉淀或者能够促使硅酸根离子形成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质作为除杂剂A和能够与铝离子和钙离子生成沉淀或者能够促使铝离子和钙离子生成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质作为除杂剂B， 可以同时除去钒液中的磷酸根离子、硅酸根离子、钙离子和铝离子，且提纯后的钒液中的游离的磷酸根离子、硅酸根离子、钙离子和铝离子含量均控制在较低含量下。本专利技术提供了，该钒液含有钒酸根离子、硅酸根离子、铝离子和钙离子，该方法包括将钒液与除杂剂A和除杂剂B进行接触，并将接触后所得产物进行固液分离；其中，所述除杂剂A为能够与硅酸根离子生成沉淀或者能够促使硅酸根离子形成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质，所述除杂剂B为能够与铝离子和钙离子生成沉淀或者能够促使铝离子和钙离子生成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质。本专利技术方法提供的钒液提纯方法，能够同时除去钒液中的磷酸根离子、硅酸根离子、钙离子和铝离子多种金 属离子，且提纯后的钒液中的磷酸根离子、硅酸根离子、钙离子和铝离子含量为P0广 < O. 005g/L、Si0广 < O. 005g/L、Ca2+ < O. 005g/L、Al3+ < O. 01g/L ； 具有工艺简单易用、钒液成分要求宽松、设备要求低、操作方便、成本低、具有很好的社会效益和经济效益。具体实施方式本专利技术提供了，该钒液含有钒酸根离子、硅酸根离子、铝离子和钙离子，该方法包括将钒液与除杂剂A和除杂剂B进行接触，并将接触后所得产物进行固液分离；其中，所述除杂剂A为能够与硅酸根离子生成沉淀或者能够促使硅酸根离子形成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质，所述除杂剂B为能够与铝离子和钙离子生成沉淀或者能够促使铝离子和钙离子形成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质。根据本专利技术，将钒液与除杂剂A和除杂剂B进行接触的方式可以是将钒液、除杂剂A和除杂剂B同时加入反应器中进行接触；也可以是先将钒液与除杂剂A加入反应器中，不经过过滤后直接向反应器中加入除杂剂B进行接触；也可以是先将钒液与除杂剂B加入反应器中，不经过过滤后直接向反应器中加入除杂剂A进行接触；也可以先将钒液加入反应器中，再先后或同时向反应器中加入除杂剂A和除杂剂B ;还可以先将除杂剂A和除杂剂B 加入反应器中，再向反应器中加入钒液。本专利技术优选同时将钒液、除杂剂A和除杂剂B加入反应器中或者先将钒液加入反应器中，再同时或先后向反应器中加入除杂剂A和除杂剂B， 且除杂剂A和除杂剂B加入的时间间隔小于5分钟。在上述优选情况下过滤形成的沉淀较易分离出来。所述除杂剂A和除杂剂B加入的时间间隔是指一者加料完毕至另一者开始加入的时间段。根据本专利技术，所述钒液的成分要求比较宽松，可以为含钒酸根离子的钒液，优选为含钒酸根离子的碱性或中性钒液，更优选为含钒熟料浸出过滤所得的钒液、钒矿直接浸出过滤所得的钒液、粗钒产品溶解所得的钒液、铁水吹钒钒渣浸出钒液和石煤提钒钒液中的一种。根据本专利技术，所述除杂剂A为能够与钒液中游离的硅酸根离子生成沉淀或者能够促使硅酸根离子形成沉淀或胶体的物质，优选所述除杂剂A为铝盐、铁盐、镁盐和铵盐中的任意两种的混合物，更优选所述铝盐可以为硫酸铝、氯化铝和硝酸铝，更进一步优选所述铝盐优选为硫酸铝；更优选所述铁盐可以为硫酸铁、氯化铁和硝酸铁，更进一步优选所述铁盐优选为硫 酸铁；更优选所述镁盐可以为硫酸镁、氯化镁和硝酸镁，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钒液的提纯方法，该钒液含有钒酸根离子、硅酸根离子、铝离子和钙离子，该方法包括将钒液与除杂剂A和除杂剂B进行接触，并将接触后所得产物进行固液分离；其中，所述除杂剂A为能够与硅酸根离子生成沉淀或者能够促使硅酸根离子形成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质，所述除杂剂B为能够与铝离子和钙离子生成沉淀或者能够促使铝离子和钙离子形成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：殷兆迁，李千文，孙朝晖，曹鹏，申彪，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：