本发明属于湿法冶金过程，涉及一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法。
背景技术：
含铬、钒的酸性溶液来源广泛，如钒冶金行业钒铬渣与硫酸反应后产生的酸解液及传统钒化工产生的酸性铵盐沉钒废水均含有丰富的铬与钒。铬与钒均为国家战略金属，特别是作为铬原料的铬铁矿90％以上依赖进口，实现实现含铬钒酸性液中铬、钒的回收利用意义重大。然而，由于铬与钒性质相近，分离难度大。
目前，含铬钒酸性溶液中钒铬分离方法有萃取分离、离子交换等。萃取分离法通过萃取剂将绝大部分钒萃取至有机相中，铬基本不被萃取，可获得高品质的钒产品，但萃余液除含铬外，还含有少量的钒，导致铬产品仍含钒2～5％，不能获得合格的铬产品。离子交换法利用树脂活性基团与钒、铬作用能力差异实现分离，但该法钒、铬分离系数低，产品互相夹带严重，且只适用于处理高价铬钒溶液，不适用于酸性体系中低价铬和钒的分离。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的钒、铬分离复杂且效率低及的不足，本发明提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法过程简单，分离效率高，成本低，可有效实现三价钒、铬的深度分离。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在一定温度与ph值的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的胺类有机物，并补加少量新鲜胺类有机物，酸性液中的钒与胺类有机物发生络合反应，并产生沉淀物，铬不与胺类有机物发生络合作用；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在碱性物质中进行结构转化，实现钒与胺类有机物的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的胺类有机物；碱性条件下解离的胺类有机物可循环用于酸性条件下铬与钒的络合分离过程。
优选地，步骤(1)中所述的络合反应温度为20～60℃，进一步优选为20～40℃；
优选地，步骤(1)中所述的络合反应前酸性液ph值为ph酸性范围为1～4，优选为2～4，进一步优选为2～3；
优选地，步骤(1)中所述的胺类有机物为含有nr3基团的有机物，其中r为取代nh3基团中h的元素或基团，其可以为烃基，苯环，cs2，no，o，h等基团或元素，优选为铜铁试剂(n-亚硝基苯胲铵)，钽试剂(n-苯甲酰-n-苯基羟胺)，钒试剂(n-苯基邻氨基苯甲酸)中的一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(3)中碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、氨水、碳酸铵、氢氧化钾、碳酸钾、氢氧化钙、氧化钙中的一种或至少两种的组合。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明首次提出钒铬络合分离方法，钒铬分离率高，避免了钒、铬的互相夹带；
(2)本发明流程简单，条件温和，操作范围宽广，易于在工业生产中应用。
附图说明
图1是本发明所述一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
如图1所示，本发明具体实施例部分提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在一定温度与ph值的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的胺类有机物，并补加少量新鲜胺类有机物，酸性液中的钒与胺类有机物发生络合反应，并产生沉淀物，铬不与胺类有机物发生络合作用；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在碱性物质中进行结构转化，实现钒与胺类有机物的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的胺类有机物；碱性条件下解离的胺类有机物可循环用于酸性条件下铬与钒的络合分离过程。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在20℃与ph值为1的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的铜铁试剂，并补加少量新鲜铜铁试剂，酸性液中的钒与铜铁试剂发生络合反应，并产生沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在氢氧化钠溶液中进行结构转化，实现钒与铜铁试剂的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的铜铁试剂；解离的铜铁试剂返回步骤(1)用于钒铬分离过程。
经上述步骤后，酸性液中的钒含量降低至50mg/l以下，钒络合沉淀物中的铬含量小于0.5％，且胺类有机物的循环利用率大于90％。
实施例2：
本实施例提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在40℃与ph值为2的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的钽试剂，并补加少量新鲜钽试剂，酸性液中的钒与钽试剂发生络合反应，并产生沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在碳酸钠溶液中进行结构转化，实现钒与钽试剂的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的钽试剂；解离的钽试剂返回步骤(1)用于钒铬分离过程。
经上述步骤后，酸性液中的钒含量降低至50mg/l以下，钒络合沉淀物中的铬含量小于0.5％，且胺类有机物的循环利用率大于90％。
实施例3：
本实施例提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在60℃与ph值为3的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的钒试剂，并补加少量新鲜钒试剂，酸性液中的钒与钒试剂发生络合反应，并产生沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在氨水中进行结构转化，实现钒与钒试剂的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的钒试剂；解离的钒试剂返回步骤(1)用于钒铬分离过程。
经上述步骤后，酸性液中的钒含量降低至50mg/l以下，钒络合沉淀物中的铬含量小于0.5％，且胺类有机物的循环利用率大于90％。
实施例4：
本实施例提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在20℃与ph值为4的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的铜铁试剂，并补加少量新鲜铜铁试剂，酸性液中的钒与铜铁试剂发生络合反应，并产生沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在碳酸铵溶液中进行结构转化，实现钒与铜铁试剂的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的铜铁试剂；解离的铜铁试剂返回步骤(1)用于钒铬分离过程。
经上述步骤后，酸性液中的钒含量降低至50mg/l以下，钒络合沉淀物中的铬含量小于0.5％，且胺类有机物的循环利用率大于90％。
实施例5：
本实施例提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在20℃与ph值为3的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的铜铁试剂，并补加少量新鲜铜铁试剂，酸性液中的钒与铜铁试剂发生络合反应，并产生沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在氢氧化钾溶液中进行结构转化，实现钒与铜铁试剂的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的铜铁试剂；解离的铜铁试剂返回步骤(1)用于钒铬分离过程。
经上述步骤后，酸性液中的钒含量降低至50mg/l以下，钒络合沉淀物中的铬含量小于0.5％，且胺类有机物的循环利用率大于90％。
实施例6：
本实施例提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在20℃与ph值为3的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的钽试剂，并补加少量新鲜钽试剂，酸性液中的钒与钽试剂发生络合反应，并产生沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在碳酸钾溶液中进行结构转化，实现钒与钽试剂的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的钽试剂；解离的钽试剂返回步骤(1)用于钒铬分离过程。
经上述步骤后，酸性液中的钒含量降低至50mg/l以下，钒络合沉淀物中的铬含量小于0.5％，且胺类有机物的循环利用率大于90％。
实施例7：
本实施例提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在40℃与ph值为2的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的钽试剂，并补加少量新鲜钽试剂，酸性液中的钒与钽试剂发生络合反应，并产生沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在氢氧化钙浆料中进行结构转化，实现钒与钽试剂的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的钽试剂；解离的钽试剂返回步骤(1)用于钒铬分离过程。
经上述步骤后，酸性液中的钒含量降低至50mg/l以下，钒络合沉淀物中的铬含量小于0.5％，且胺类有机物的循环利用率大于85％。
实施例8：
本实施例提供了一种自铬钒酸性液中络合分离铬与钒的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在60℃与ph值为3的条件下向铬钒酸性液中加入步骤(4)返回的钒试剂，并补加少量新鲜钒试剂，酸性液中的钒与钒试剂发生络合反应，并产生沉淀物；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物过滤，可得到分离钒后的含铬酸性液及钒的络合沉淀物。
(3)将钒的络合沉淀物在氧化钙浆料中进行结构转化，实现钒与钒试剂的解离；
(4)将步骤(3)的固液混合物过滤，分别得到钒的无机沉淀物及解离的钒试剂；解离的钒试剂返回步骤(1)用于钒铬分离过程。
经上述步骤后，酸性液中的钒含量降低至50mg/l以下，钒络合沉淀物中的铬含量小于0.5％，且胺类有机物的循环利用率大于85％。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。