专利名称：一种从含钒高浓度硫酸溶液中萃取钒的方法及萃取剂的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及含钒物料中提取钒，尤其是从含钒石煤矿中湿法提取钒的领域。
背景技术：
石煤是我国独特的ー种钒矿资源，储量极为丰富，也是我国钒提取的ー种重要的资源。从石煤中提取钒的エ艺方法很多，主要有(i )钠化焙烧——水 浸エ艺；(i i )空白焙烧——酸浸——离子交換(P204萃取或N235萃取)工艺；(iii )直接酸浸——P204萃取工艺；(iv)空白焙烧——碱浸——离子交换エ艺等。由于钠化焙烧——水浸エ艺因环保问题已经在国内大部分地区禁止实施，正在逐渐被淘汰，空白焙烧——碱浸——离子交换エ艺因技术和经济问题目前国内只有两家エ厂在使用。因此，直接酸浸——P204萃取エ艺和空白焙烧——酸浸——P204萃取エ艺在国内石煤提钒行业占有非常重要的地位，国内已经建成的五氧化ニ钒生产线总生产总能力超过2万吨/年。石煤矿或石煤矿焙烧料采用硫酸浸出，则需要消耗矿石量15% 25%的硫酸，浸出液中游离酸浓度达到O. 4 O. 8mol/L，钒I 7g/L，铁I 10g/L，对于P204 (化学名为ニー2こ基己基磷酸)萃取エ艺，含钒料液首先需要经过中和及还原过程，使料液的pH提高到2. O 2. 5，电位降低至150mV左右以保证钒以V (IV)形态存在，铁以Fe (II)形态存在，负载有机相采用2 3mol/L的硫酸反萃，反萃液经过氧化后再加氨水沉钒，得到多钒酸铵，反后有机相再返回萃取前还需要用高浓度硫酸或碳酸氢铵再生。由于石煤矿含钒低，因此每吨五氧化ニ钒产品硫酸消耗量高达20 40吨，其中三分之一的过量硫酸残留在浸出液中，在中和过程中被中和，浸出液中和及还原过程还需要消耗大量的碱(石灰石、氨水或氢氧化钠)和还原剂(鉄屑、硫代硫酸钠等)，反萃液还需要氧化，因此该エ艺过程复杂，酸碱消耗量巨大，产品成本高。为了解决上述问题，本发明提出了从含钒高浓度硫酸溶液中萃取钒的エ艺方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从含钒高浓度硫酸溶液萃取钒的エ艺方法，エ艺简单，操作简便，成本低，适合エ业化应用。本发明的另一目的g在提供适合上述エ艺方法的萃取剂的应用。本发明提供了一种从含钒高浓度硫酸溶液中萃取钒的方法，技术方案是含钒高浓度硫酸溶液经过氧化使其中的低价钒转化为五价钒，然后用液液萃取的方式提取其中的五价钒，负载有机相用氢氧化钠溶液反萃得到钒酸钠溶液；所述的液液萃取过程中所采用的萃取剂为肟类螯合萃取剂，具有式I所示的结构式
权利要求
1.一种从含钒高浓度硫酸溶液中萃取钒的方法，其特征在于含钒高浓度硫酸溶液经过氧化使其中的低价钒转化为五价钒，然后用液液萃取的方式提取其中的五价钒，负载有机相用氢氧化钠溶液反萃得到fL酸钠溶液； 所述液液萃取过程中所采用的萃取剂为肟类螯合萃取剂，具有式I所示的结构式
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述液液萃取过程中，萃取有机相包括5°/Γ25%肟类螯合萃取剂，65% 95%有机溶剂，百分含量为体积百分含量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于萃取有机相还包括有体积百分含量不大于10%的ΤΒΡ、壬基酚或对苯酚的一种及几种。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的有机溶剂为磺化煤油或260#溶剂油。
5.根据权利要求Γ4任一项所述的方法，其特征在于萃余液返回硫酸浸出工序。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于氧化过程中氧化剂加入量以溶液电位至800 1200mV 计量。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述液液萃取过程中温度为1(T50°C;相比0/Α=1/1 1/3 ;萃取时间为5 30min。
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述的反萃取中氢氧化钠溶液的浓度为O.I 3mol/L ;相比 0/Α=1/1 10/1 ;反萃时间 10 30min。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述反萃取中氢氧化钠溶液的浓度O.2 I. 2mol/L。
10.根据权利要求I所述的方法，其特征在于含钒高浓度硫酸溶液含有Fe、Al、Ca、Mg和Mn在内的杂质成分浓度不高于20g/L。
11.一种萃取剂的应用，其特征在于所述的萃取剂具有式II所示的结构式，用于萃取含钒高浓度硫酸溶液中五价钒的萃取剂；
全文摘要
一种从含钒高浓度硫酸溶液中萃取钒的方法及萃取剂的应用，用硫酸浸出石煤矿或石煤矿焙烧料得到含钒硫酸溶液，将含钒溶液中的低价钒氧化为五价钒，液液萃取其中的钒，负载有机相用NaOH溶液反萃得到钒酸钠溶液，工艺流程如下图。本发明的优点在于硫酸浸出液不经中和即可直接萃取其中的钒，含酸的萃余液返回浸出以回用其中的硫酸，降低了硫酸及中和剂的消耗量；减少了中和、废水处理等工序，降低了生产成本；萃取过程实现了钒与Fe、Al、Ca、Mg、As和Cr等杂质的分离，反萃液不经净化直接沉偏钒，煅烧即可得到纯度为98.5%以上的五氧化二钒；从浸出液到反萃液过程钒回收率大于99%，技术经济指标优异。
文档编号C22B3/30GK102851500SQ20121034919
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者李青刚, 曾理, 肖连生, 许亮, 齐兆树, 莫兴德, 张贵清, 曹佐英 申请人:中南大学