一种酸性钒浸出液中的除磷方法
【专利摘要】一种酸性钒浸出液中的除磷方法。该除磷方法涉及的酸性钒浸出液的pH值为2.5～4.0，磷的浓度为0.6g/L～1.5g/L。除磷剂是由A、B两种组分构成的复合除磷剂，A组分是Al2(SO4)3、MgSO4、CaSO4、SrSO4和ZnSO4中的一种，B组分为[Fe(OH)n(SO4)m]q，在[Fe(OH)n(SO4)m]q中，0.5≤n≤2，1≤m≤3，10≤q≤100000；A组分和B组分与酸性钒浸出液中磷的摩尔比均为0.1～5∶1。其方法是在酸性钒浸取液加入复合除磷剂来直接除磷，之后再将反应液陈化后过滤，即得除磷后的钒浸出液。与现有技术相比较，本发明具有工艺较简单而且除磷率较高的优点。
【专利说明】一种酸性钒浸出液中的除磷方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对由转炉钒渣所制取的酸性钒浸出液进行脱磷处理的方法。
【背景技术】
[0002] 钒有多种用途，是一种重要的战略资源。目前大多以转炉钒渣为原料来从中提钒， 提钒过程是，将转炉钒渣钙化焙烧后获得熟料，以硫酸作为浸出剂进行浸取以获得酸性的 含钒浸出液(酸性钒浸出液)，然后再进行水解沉钒以得到沉淀物多钒酸铵[(NH 4)2V6O16]，最 后经过煅烧得到提钒制品五氧化二钒（V 205)。由于酸性钒浸出液中含有的一些杂质元素会 对提钒过程产生不利影响；尤其是磷含量过大时，不仅会减少提钒制品的产出率，甚至还会 影响其纯度。因此，在酸性钒浸出液中除磷(通常也附带去除了其他杂质）就成为了一道不 可忽略的工序。然而，在现有除磷方法中，除了针对磷以比较单一形态（H 2PO厂、HPO42-或 P〇43_)存在的酸性钒浸出液之外，对于PH值不大于4的包括有复杂形态磷盐(三聚磷酸盐、 含磷杂多酸盐等）的酸性钒浸出液来讲，就存在工艺较复杂，或者除磷率不够高之不足了。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是，提供一种工艺较简单而且除磷率较高的，pH值不大于4的包括 有复杂形态磷盐的酸性钒浸出液中的除磷方法。
[0004] 为实现所述目的，提供了这样一种酸性钒浸出液中的除磷方法。该除磷方法中所 述酸性钒浸出液的pH值为2. 5?4. 0,磷的浓度为0. 6g/L?I. 5g/L ;除磷时所用的除磷 剂是由A组分和B组分构成的复合除磷剂，A组分是Al2(S04) 3、MgS04、CaS04、SrS〇dP ZnSO 4 中的一种，B组分为[Fe(OH)n(SO4)丄，在[Fe(OH)n(SO 4)丄中，0.5彡η彡2,1彡m彡3， 10彡q彡100000 ;该除磷方法的步骤如下： (1) 在所述酸性钒浸取液加入复合除磷剂，温度控制在20°C至80°C之间充分搅拌，以 进行除磷反应；其中，所述A组分和B组分与酸性钒浸出液中磷的摩尔比均为0.1?5 : 1; (2) 在步骤（1)的除磷反应不能再继续进行下去后，将反应液陈化后过滤，得到除磷后 的钒浸出液。
[0005] 从方案中可以看出，本发明在针对pH值不大于4的包括有复杂形态磷盐的酸性钒 浸出液来进行除磷处理时，采用了由两种组分构成的复合除磷剂。由于这复合除磷剂中的B 组分[Fe (OH)n(SO4)m],在酸性钒浸出液中能够电离产生Fe 3+，而Fe3+能够与PO43-反应，生 成FePO 4沉淀，并且Fe 3+会发生强烈的水解，同时发生各种聚合反应，生成含铁的羟基络合 物，如Fe2 (OH) 24+、Fe3 (OH) 45+、Fe5 (OH) 96+等，这些含铁的羟基络合物能有效地降低或消除水 体中胶体的动电电位（ζ电位)，通过电中和、吸附架桥及絮体的卷扫作用使胶体凝聚，再通 过沉淀分离将磷去除。这复合除磷剂中的A组分，对长链状、环状以及笼状等复杂结构的三 聚磷酸盐、含磷杂多酸盐等有水解、解聚的作用，能够将酸性钒浸出液中的这些结构（形态） 复杂的磷酸盐水解为正磷酸根（Ρ〇 43_ )。于是，在本发明复合除磷剂中A组分和B组分的协 同作用下，就可以除去这一种酸性钒浸出液中大量的磷了。从方案中还可以看出，本发明的 操作极其简单，也没有引入对后续的提钒过程有影响的杂质，反应条件温和。因此，针对这 一种酸性钒浸出液而言，与现有技术相比较，本发明的确是工艺较简单而且除磷率较高的 方法。
[0006] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
【具体实施方式】
[0007] 一种酸性钒浸出液中的除磷方法。本发明中，所述酸性钒浸出液的pH值为2. 5? 4. 0,磷的浓度为0. 6g/L?I. 5g/L ;除磷时所用的除磷剂是由A组分和B组分构成的复合 除磷剂，A组分是Al2 (SO4) 3 (硫酸铝)、MgSO4 (硫酸镁)、CaSO4 (硫酸钙)、SrSO4 (硫酸锶）和 ZnSO4 (硫酸锌)中的一种，B组分为[Fe (OH) n (SO4)丄（聚合硫酸铁)，在[Fe (OH) n (SO4)丄中， 0· 5彡η彡2,1彡m彡3,10彡q彡100000 ;该除磷方法的步骤如下： (1) 在所述酸性钒浸取液加入复合除磷剂，温度控制在20°C至80°C之间充分搅拌，以 进行除磷反应；其中，所述A组分和B组分与酸性钒浸出液中磷的摩尔比均为0.1?5 : 1; (2) 在步骤（1)的除磷反应不能再继续进行下去(通常为0. 1?5小时）之后，将反应 液陈化后过滤，得到除磷后的钒浸出液(陈化时间通常为0. 5?3h)。
[0008] 本发明通过了在实验室所做的实验验证，验证步骤与上述【具体实施方式】的步骤相 同。验证结果见验证表。
[0009] 验证前后，均采用GB/T1515-2002《锰矿石磷含量的测定磷钼蓝分光光度法》来测 定酸性钒浸出液未除磷时的初始磷浓度(验证表中简写为"初磷浓度"）和除磷反应后的磷 浓度(验证表中简写为"残磷浓度")。在验证表中，复合除磷剂中A组分的硫酸铝、硫酸镁、 硫酸钙、硫酸锌、硫酸锶依次地由"A1"?"A5"分别代表，符号" V "表示该例选用这一组分； "A : B : P"是以摩尔为对比单位的复合除磷剂中的A组分：B组分：除磷前酸性钒浸出 液中的磷（P)的比例式；"除磷时间"和"除磷温度"均指是除磷反应不能再继续进行下去之 前的整个除磷反应过程的时间和温度（即不包括陈化时间）。
[0010] 验证表：
【权利要求】
1. 一种酸性钒浸出液中的除磷方法，其特征在于，所述酸性钒浸出液的pH值为2. 5? 4. 0,磷的浓度为0. 6g/L?1. 5g/L ;除磷时所用的除磷剂是由A组分和B组分构成的复合 除磷剂，A 组分是 Al2 (S04) 3、MgS04、CaS04、SrS04和 ZnSO 4中的一种，B 组分为[Fe (OH) n (S04) 丄，在[Fe(0H)n(S04)丄中，0? 5<n<2，l<m<3，10<q< 100000 ;该除磷方法的步骤 如下： (1) 在所述酸性钒浸取液加入复合除磷剂，温度控制在20°C至80°C之间充分搅拌，以 进行除磷反应；其中，所述A组分和B组分与酸性钒浸出液中磷的摩尔比均为0.1?5 : 1; (2) 在步骤（1)的除磷反应不能再继续进行下去之后，将反应液陈化后过滤，得到除磷 后的钒浸出液。
【文档编号】C22B34/22GK104480308SQ201510000089
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2015年1月2日 优先权日:2015年1月2日
【发明者】刘作华, 陈嫚丽, 陶长元, 范兴, 杜军, 刘仁龙, 周小霞, 谢昭明, 孙大贵, 左赵宏, 孔令峰, 彭浩, 黄国平, 刘敏, 张兴然 申请人:重庆大学