萃取-反萃取提钒工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及萃取-反萃取提钒工艺，属于钒冶炼【技术领域】。本发明所要解决的技术问题是提供一种可以有效回收钒的方法，尤其针对钒含量很低的钒渣。本发明针对VOSO4熔液进行萃取-反萃取提钒工艺，其特征在于包括如下步骤：a、VOSO4熔液中加入萃取剂，萃取后的有机相加入反萃取剂进行反萃取；所述萃取剂为：酸性萃取剂，中性萃取剂，稀释剂的混合；所述反萃取剂为硫酸溶液；b、经a步骤反萃取后的水相为反萃取液，反萃取液中加入铵盐进行沉钒，沉钒pH为4～7，经洗涤、煅烧即得五氧化二钒。本发明的有益效果：采用本发明方法，钒的萃取率为99％以上，反萃取率99％以上，沉钒率99.5％以上。
【专利说明】萃取-反萃取提钒工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及萃取-反萃取提钒工艺，属于钒冶炼【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 我国含钒物料分布比较广泛，目前从含钒固体料中提取钒的方法主要包括：酸浸 碱溶提钒法、钢渣返回提钒法、钠化焙烧提钒法、直接焙烧提钒法、钙化焙烧提钒法、溶剂萃 取提钒法和离子交换提钒法。
[0003] 中国专利申请，CN201210064463. 5和CN201210064518. 2提出一种钒渣钙化焙 烧冷却提钒的方法，通过将含有氧化钙的钒渣于700-950°C的条件下进行钙化焙烧，焙烧产 物的时间在20-120min内冷却到400-600°C之内，酸浸后进行固液分离，得到含有可溶性钒 酸盐的溶液，沉钒，提高了钒的焙烧转化率，进而提高钒的提取率。
[0004] 中国专利申请CN200810045671.4公开了一种高钙焙烧提取五氧化二钒的工艺， 经过钙化焙烧、稀酸浸取、浸出液净化处理、萃取-反萃取、沉钒、煅烧脱氨。其煅烧转化率 75 %，浸出率95 %，萃取率99 %，沉钒率98 %，钒总回收率68 %。采用钙化焙烧，钒转化为 可溶性钒酸盐的转化率低，由此导致钒的提取率低。
[0005] 现有技术中，钢铁厂得到的大量高V2O5含量的钒渣通过传统的生产五氧化二钒的 工艺提钒后将得到V2O5含量相对较低的含钒渣，称为尾渣。现有提钒工艺只能针对钒含量 较高的含钒物料或尾渣，提取后的废弃渣中，钒含量仍然较高，含有2?5%左右，这些钒被 废弃导致资源的浪费，另外，该工艺中，废水中游离氯离子含量高，造成环境污染。若采用大 量酸浸的方法，虽然可以将钒提取干净，但是成本高，企业承受不起。而且大量的酸浸，会造 成将渣中的其余杂质元素都被浸出，导致钒产品杂质含量高。
[0006]目前，迫切需要一种成本低，有效回收钒的方法，尤其针对V2O5含量低至2?5% 的含钒尾渣提钒的方法。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种可以有效回收钒的方法，尤其针对钒含量 很低的钒渣。
[0008] 本发明方法是针对VOSO4溶液进行萃取-反萃取提钒工艺，其特征在于包括如下 步骤：
[0009]a、VOSO4溶液中加入萃取剂,萃取后的有机相加入反萃取剂进行反萃取；
[0010] 所述萃取剂为：酸性萃取剂，中性萃取剂，稀释剂的混合；所述反萃取剂为硫酸溶 液；
[0011] b、经a步骤反萃取后的水相为反萃液，反萃液中加入铵盐进行沉钒，得到 (NH4)2O· 2V204 ·ηΗ20，沉钒pH为 4 ?7。（NH4)2O· 2V204 ·ηΗ20 经洗涤、煅烧即得五氧化二 ?凡。
[0012] 其中，所述VOSO4溶液中钒的浓度大于4g/L，通常在4?12g/L。
[0013] P(0.1-0.2)g/L Fe(1-2)g/L Si(0.〇?1)g/L ΛΙ(0.2-0.3)g/?. 0(0.1-0.3)gvL Mn(2^3)g/I.
[0014] 作为本发明优选的方案，所述酸性萃取剂、中性萃取剂、磺化煤油的比例，按体积 比为：18?30 : 6 : 76?64 ;酸性萃取剂，中性萃取剂，磺化煤油按体积比优选为：27? 29 : 6 : 67 ?65。
[0015] 进一步优选的是，所述的酸性萃取剂为含羟基的酸性萃取剂。
[0016] 更进一步优选的是，所述的酸性萃取剂为：二（2 -乙基己基磷酸）或二一（2 -乙 基已基）磷酸酯中的至少一种。
[0017] 作为本发明另一个优选的方案，所述中性萃取剂为：磷酸三丁脂或磷酸三辛脂中 的至少一种。优选的是磷酸三丁脂。
[0018] 作为本发明另一个优选的方案，所述稀释剂为磺化煤油、苯、氯仿或2-乙基己醇。 优选磺化煤油。
[0019] 作为更优选的技术方案，所述萃取剂为二（2 -乙基己基磷酸）、磷酸三丁脂和磺 化煤油的混合物，按体积比为：27?29 : 6 : 67?65,其体积比最优选为28 : 6 : 66。
[0020] 萃余液的钒浓度0. 〇2g/L P(0. 1-0.2)g/L Fe(0.6-1.6)g/L Si(0.5-1)g/I. ΛI(0.2-0.3)g/I. Cr(0. 1-0. 3)g/I, Mn(.2-3)k:I.
[0021] 作为本发明另一优选的方案，所述反萃取剂为：〇. 8?2mol/L硫酸溶液，反萃相0/ A体积比为：5?10 : 1。
[0022] 反萃液的含量：钒浓度> 40g/L
[0023] P(0. ()11-().()3)g/L !'e(0. 1^0. 6)g;I. Si(0.01-0.05)g+.L Al(0.1-0.2) g/1, Cr末检出Mn未检出
[0024] 作为本发明另一优选的方案，b步骤所述铵盐为NH4CU(NH4)2C03、（NH4)2S04、 NH3 ·H2CKNH4HCO3中的至少一种。进一步地，b步骤所述铵盐为NH4HC03。
[0025] 上述VOSO4溶液可以由含钒物料于pH1?2. 5条件下还原剂反应后进行液固分 离得到；所述还原剂为Na2S、H2S、Na2S203、Na2S204、Na2S205、Na2S03、S、FeS04、CuCl中的至少 一种。所述还原剂优选Na2S、Na2S203、Na2S204、Na2S205、Na2SO3中的至少一种。进一步优选的 Na2S204、Na2S205 中的至少一种。
[0026] 本发明的有益效果：采用本发明方法，钒的萃取率为99. 5%以上，反萃取率99% 以上，沉钒率99. 7%以上。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。
[0028] 本发明方法是针对VOSO4溶液进行萃取-反萃取提钒工艺，其特征在于包括如下 步骤：
[0029] a、VOSO4溶液中加入萃取剂,萃取后的有机相加入反萃取剂进行反萃取；
[0030] 所述萃取剂为：酸性萃取剂，中性萃取剂，稀释剂的混合；所述反萃取剂为硫酸溶 液；
[0031] b、经a步骤反萃取后的水相为反萃液，反萃液中加入铵盐进行沉钒，得到 (NH4)20 · 2V204 ·ηΗ20，沉钒pH为 4 ?7。（NH4)20 · 2V2O4 ·ηΗ20 经洗涤、煅烧即得五氧化二 ?凡。
[0032] 其中，所述VOSO4溶液可以由含钒物料还原酸浸含钒物料于pH为1?2. 5的条件 下，还原反应后进行液固分离的到的液体，所述VOSO4溶液的浓度可以是4?12g/L。
[0033] 所述还原剂为Na2S、H2S、Na2S203、Na2S204、Na2S205、Na2S03、S、FeS04、CuCl中的至少 一种。所述还原剂优选Na2S、Na2S203、Na2S204、Na2S205、Na2SO3中的至少一种。进一步优选的 Na2S204、Na2S205 中的至少一种。
[0034] 所述含钒物料可以是钙化焙烧后的含钒尾渣，也可以是含钒转炉渣（钢渣）。
[0035] 作为本发明优选的方案，所述酸性萃取剂、中性萃取剂、磺化煤油的比例，按体积 比为：18?30 : 6 : 76?64 ;酸性萃取剂，中性萃取剂，磺化煤油按体积比优选为：27? 29 : 6 : 67 ?65〇
[0036] 进一步优选的是，所述的酸性萃取剂为含羟基的酸性萃取剂。
[0037] 更进一步优选的是，所述的酸性萃取剂为：二（2 -乙基己基磷酸）或二一（2 -乙 基已基）磷酸酯中的至少一种。
[0038] 作为本发明另一个优选的方案，所述中性萃取剂为：磷酸三丁脂或磷酸三辛脂中 的至少一种。优选的是磷酸三丁脂。
[0039] 作为本发明另一个优选的方案，所述稀释剂为磺化煤油、苯、氯仿或2-乙基己醇。 优选磺化煤油。
[0040] 作为更优选的技术方案，所述萃取剂为二（2 -乙基己基磷酸）、磷酸三丁脂和磺 化煤油的混合物，按体积比为：27?29 : 6 : 67?65,其体积比最优选为28 : 6 : 66。 萃取剂选择二（2 -乙基己基磷酸）、磷酸三丁脂和磺化煤油的混合物，在体积比为27? 29 : 6 : 67?65的范围内，其萃取效果很好，尤其是体积比为28 : 6 : 66是最好。萃 取剂中，二（2 -乙基己基磷酸）含量低于27%时，萃取率开始降低；当二（2-乙基己基磷 酸）含量高于30%时，虽然萃取率提高，但乳化、夹带严重、产品P超标。
[0041] 作为本发明另一优选的方案，所述反萃取剂为：0.8?2mol/L硫酸溶液，反萃相0/ A体积比为：5?10 : 1。
[0042] 作为本发明另一优选的方案，b步骤所述铵盐为NH4CU(NH4)2C03、（NH4)2S04、 NH3 ·H2CKNH4HCO3中的至少一种。进一步地，b步骤所述铵盐为NH4HC03。
[0043] 以下是具体实施例。
[0044] 实施例1采用本发明方法提取钒
[0045] 1、试验原料
[0046] (1)含钒尾渣化学成分见表1 ;
[0047] 表1含钒尾渣的化学成分（wt% )
[0048]
【权利要求】
1. 萃取-反萃取提钒工艺，其特征在于包括如下步骤： a、 V0S04溶液中加入萃取剂，萃取后的有机相加入反萃取剂进行反萃取； 所述萃取剂为：酸性萃取剂，中性萃取剂，稀释剂的混合；所述反萃取剂为硫酸溶液； b、 经a步骤反萃取后的水相为反萃液，反萃液中加入铵盐进行沉fL得到 (NH4)20 ? 2V204 .nH20，沉钒pH为4?7,（NH4)20 ? 2V204 .nH20经洗涤、煅烧即得五氧化二钒。
2. 根据权利要求1所述的萃取-反萃取提钒工艺，其特征在：酸性萃取剂，中性萃取 齐[J，磺化煤油按体积比为：18?30 : 6 : 76?64;酸性萃取剂，中性萃取剂，磺化煤油按体 积比优选为：27?29 : 6 : 67?65。
3. 根据权利要求1或2所述的萃取-反萃取提钒工艺，其特征在：所述的酸性萃取剂 为含羟基的酸性萃取剂。
4. 根据权利要求3所述的萃取-反萃取提钒工艺，其特征在：所述的酸性萃取剂为：二 (2 -乙基己基磷酸）或二一（2 -乙基已基）磷酸酯中的至少一种；所述中性萃取剂为：磷 酸三丁脂或磷酸三辛脂中的至少一种。
5. 根据权利要求1或2所述的萃取-反萃取提钒工艺，其特征在：所述稀释剂为磺化 煤油、苯、氯仿或2-乙基己醇。
6. 根据权利要求1或2所述的萃取-反萃取提钒工艺，其特征在：所述稀释剂为磺化 煤油。
7. 根据权利要求1所述的萃取-反萃取提钒工艺，其特征在：所述萃取剂为二（2 -乙 基己基磷酸）、磷酸三丁脂和磺化煤油的混合物，按体积比为：27?29 : 6 : 67?65,其 体积比优选为28 : 6 : 66。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的萃取-反萃取提钒工艺，其特征在：所述反萃取剂 为：0. 8?2mol/L硫酸溶液，反萃相0/A体积比为：5?10 : 1。
9. 根据权利要求1-8任一项所述的萃取-反萃取提钒工艺，其特征在：b步骤所述铵盐 为 NH4C1、（NH4)2C03、（NH 4)2S04、NH4HC03、NH 3 ? H20 中的至少一种。
10. 根据权利要求1-8任一项所述的萃取-反萃取提钒工艺，其特征在：b步骤所述铵 盐为 NH4HC03。
【文档编号】C22B3/40GK104357658SQ201410619295
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】雷在荣 申请人:攀枝花兴辰钒钛有限公司