萃取和回收钒的方法技术

一种从钒矿中萃取和回收钒的方法(10)，所述方法(10)的特征在于以下步骤：(i)将含有钒和铁的矿石进行酸浸(12)，将钒和铁萃进溶液；(ii)将浸出步骤(i)的产物(78)进行固液分离(80)；(iii)将分离步骤(ii)的液体产物(82)进行溶剂萃取(14)，其中将钒和铁从液体产物中萃取入有机萃取剂；(iv)将步骤(iii)中的有机萃取产物进行反萃取(16、18)，其中使用酸选择性地有序地从有机萃取剂中将钒和铁反萃取出来；(v)回收（104）步骤(iv)含有钒的反萃取溶液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及。更具体而言，本专利技术的方法利用湿法冶炼从钒矿中萃取隹凡。
技术介绍
传统上，通过火法冶炼工艺从钒矿中萃取和回收钒，火法冶炼中包括了加盐焙烧步骤，随后水淋洗。对于那些希望建立新的选矿加工工艺的人，以及焙烧法比无释放产品更经常地释放出对环境有极大破坏作用的工艺而言，环境问题变得日益重要。至今，没有探讨过从钒矿中萃取和回收钒的湿法冶炼法，由于在浸出步骤和回收步骤中的困难。关于浸出和回收，传统上是将铁与钒共萃取，通常也存在钛，如可发现于钛磁铁矿类矿石中。这就导致对任何浸出和回收工艺的选择性的顾虑。酸浸中铁与钒共萃取，因为钒以固溶体形式被锁定在钛磁铁矿基体中。酸浸过程中使铁尽量少溶出而不牺牲钒的萃取率通常是一项挑战。溶剂萃取要求在溶剂萃取之前调节溶液的pH。这通常导致铁和钒的协同沉淀。Remya等(Remya et.al. , Solvent Extraction and Ion Exchange, Vol. 21. , No. 4 .pp. 573-589，2003)进行了使用Cyanex 923萃取剂溶液萃取钒的研究。然而，并没有公开从浸出至纯化的整个工艺过程，通过溶剂萃取以及通过沉淀反萃取和回收钒。此外，需要多种反萃取剂，这就在大规模生产中可能增加工艺成本。另外，湿法冶炼路线萃取和回收钒的任何潜在经济可行性、以及任何相关的有价值金属都并没有得到证实。本专利技术方法实际上旨在大体上克服现有技术存在的上述问题，或者至少提供有用的替代方法。上述
技术介绍
的讨论只是为了便于理解本专利技术。本讨论并不承认或认为所引用的任何材料在本申请的优先权日时是或已是公知常识或公知常识的部分。整个说明书和权利要求书中，除非上下文另有需要，词“包含”或其变化如“包含” 或“包含”，将理解为包括了一定的整体或整体群，但是不排除任何其他整体或整体群。
技术实现思路
本专利技术提供了一种从钒矿中，该方法的特征在于以下步骤 (i)将含有钒和铁的矿石进行酸浸，将钒和铁萃进溶液；(ii)将浸出步骤⑴的产物进行固液分离；(iii)将分离步骤(ii)的液体产物进行溶剂萃取，其中将钒和铁从液体产物中萃取入有机萃取剂；(iv)将步骤(iii)中的有机萃取产物进行反萃取，其中使用酸选择性连续地从有机萃取剂中将钒和铁反萃取出来；(V)将步骤(iv)中含有钒的反萃取溶液进行回收。本专利技术的一种形式中，矿石除含有钒和铁之外还含有钛。步骤⑴的酸浸优选使用盐酸(HCl)进行。更优选，HCl的浓度范围在约20%至32%(w/w)。仍然优选，酸浸在大气压强下约25°C至80°C的温度下进行。酸浸停留时间优选在约30-360分钟之间。酸浸期间的固含量优选为约20%(w/w)。优选地，步骤(iii)的有机萃取剂含有氧化膦。更优选的是，所述氧化膦为Cyanex 923 。更优选的是，所述萃取剂包含约40%v/v Cyanex 923 和60%v/v有机溶剂。优选地，萃取步骤(iii)期间水溶液与有机溶剂的比例为约1:1至1:20。更优选地，萃取步骤(iii)期间水溶液与有机溶剂的比例为约1:5。仍然优选地是，反萃取步骤(iv)以逆流方式进行，其中在反萃取铁之前，从装载的有机萃取剂中反萃取fL。优选地，步骤(iv)反萃取中使用的酸为盐酸。反萃取钒时盐酸浓度优选在约 2-4M。反萃取铁时盐酸浓度优选为约O. OlM0产生的钒溶液的纯度优选在约76%_95%之间。产生的铁溶液的纯度优选约99%。 附图说明现只经由实施例、参照一个具体实施方案和附图说明本专利技术，其中图1为根据本专利技术的从钒矿中的流程图； 图2为10%w/w固含量、温度80°C、36%W/W HCl时不同浸出时间的铁、钒和钛的萃取图3为20%w/w固含量、温度25°C、32%w/w HCl时不同浸出时间的铁、钒和钛的萃取图4为20%w/w固含量、温度80°C、20%W/W HCl时不同浸出时间的铁、钒和钛的萃取图5为20%v/v Cyanex 923 /80%煤油时水:有机溶剂(A O)比例对铁、钒和钛萃取率的影响图6为HCl酸度对从装载的有机物Cyanex 923 中回收的钒产品纯度的影响图7为HCl酸度对铁和钒反萃取率的影响图。最佳实施方式图1显示了依据本专利技术从钒矿中10的流程图。方法10包含浸出步骤12、溶剂萃取步骤14、f凡反萃取步骤16和铁反萃取步骤18。在浸出步骤12之前，提供了粉碎流程20和选别流程22。粉碎和选别流程20和 22的目的在于产生具有有助于湿法冶炼工艺尺寸的粉碎矿石。通过前端装载机26运输原矿(ROM)材料24,并倒入600mm孔径的固定格栅28，固定格栅架于原矿仓30上。将筛上料从格栅28上分离。使用可变速率的裙式给矿机32将分离的ROM矿石从仓30中运出，运送至颚式破碎机34。颚式破碎机34将来料的最大尺寸降至约250mm。将粉碎的矿石装卸至破碎器出料皮带机36，出料皮带机延伸至裙式给矿机32的下面，以搜集任何溢出物。然后将破碎的矿石运输至圆锥破碎机38，圆锥破碎机装有给料仓40和振动给矿机42。然后将出自圆锥破碎机38的粉碎矿石经由进料仓46、振动给矿机48和筛50运输至料堆44，料堆44具有24小时的容量。出料皮带机52从料堆44将粉碎矿石运出，运输至两个高压辊磨机(HPGR) 54和56，这两个高压辊磨机串联摆放。应用HPGR应理解为在矿石颗粒中产生微裂纹，与常规碾磨相比，微裂纹在浸出时显著增加了后续浸出剂的渗透性和金属回收。HPGR 56的最后阶段以密闭流程进行，密闭流程具有Imm剪切的筛网58。筛网58 上的筛上料返回料仓60，进行进一步研磨以改善有用矿物的释放度。筛下产品转入进料斗 62，进入后续的逆流粗选磁选机64，逆流粗选磁选机64为选别流程22的一部分。加入工艺水，将浆体泵入粗选磁选机64。在将精矿泵入浸出步骤12之前使用逆流磁选机对粉碎的矿石进行选别。可以设想，可能利用另外的研磨步骤生产约小于150 μ m的产品，这优选地取决于浸出步骤12残渣中的钛水平。当通过浸出步骤12的矿石越细，浸出残渣中钛的相关水平就越闻。将源于粗选磁选机64的尾砂66泵入尾矿浓密机68，在浓密机中回收工艺水以进行再利用。将浆料浓缩至60%重量比的固体。浓密机溢流70流至工艺水箱72，而底流74 泵入尾砂76。将磁选精矿泵入浸出流程萃取钒和铁。浸出步骤12的目的在于将有价值的金属类钒和铁萃取入溶液。浸出步骤12在衬有橡胶的、环氧树脂覆盖、搅拌的钢储罐中进行，钢储罐以串联形式摆放。浆料流注通过酸浸出罐。第一个罐中加入盐酸，调节浆料密度至20%重量比的固体。酸浸在温度约25°C至 80 V之间，例如80 V，大气压或以上压力、停留时间在约30-360分钟之间进行。最初的HCl 浓度维持在约20%-32%w/w之间，例如维持在20%w/w。通过对浸出罐进行 隔热和覆盖，浸出温度可控制在约80-85 °C。下式代表浸出反应Fe304+8HC1 — 2FeCl3+FeCl2+4H20V205+6HC1 — 2V0C13+3H20将来自浸出步骤12的浆料78泵入浸出浓密机80，在浓密机中浆料被增稠至50% 重量比的固体。溢流溶液82移入搅拌的金属萃取料液罐84。底流溶液86泵入料罐88，依次过两个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.19 AU 20109021911.一种从钒矿中萃取和回收钒的方法，所述方法的特征在于以下步骤(i)将含有钒和铁的矿石进行酸浸，将钒和铁萃进溶液；( )将浸出步骤(i)的产物进行固液分离；(iii)将分离步骤(ii)的液体产物进行溶剂萃取，其中将钒和铁从液体产物中萃取入有机萃取剂；(iv)将步骤(iii)中的有机萃取产物进行反萃取，其中使用酸选择性地有序地从有机萃取剂中将钒和铁反萃取出来；(V)将含有钒的步骤(iv)的反萃取溶液进行回收。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述矿石除了含有铁和钒之外还含有钛。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中使用盐酸进行所述浸出步骤(i)。4.根据权利要求3的方法，其中所述盐酸浓度在约20%至32%w/w的范围内。5.根据上述权利要求任一项所述的方法，其中所述步骤(iii)的有机萃取剂含有氧化膦。6.根据上述权利要求任一项的方法，其中所述酸浸在约25°C至80°C温度范围内、大气压下进行7.根据上述权利要求任一项的方法，其中所述酸浸的停留时间在约30至360分钟之间。8.根据上述权利要求任一项所述的方法，其中酸浸期间的固含量约为20%w/w。9.根据上述权利要求任一项所述的方法，其中所述步骤(iii)的有机萃取剂含...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴米安EG·康奈利，丹尼斯史蒂芬·严，塞维·兰姆，
申请(专利权)人：TNG有限公司，矿物工程技术服务有限公司，
类型：
国别省市：