一种低成本高效沉钒方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金化工技术领域，具体涉及一种低成本高效率沉钒方法。
【背景技术】
[0002] 伴随着钒产业规模越来越大，环保要求越来越高，以及市场竞争越来越激烈等因 素，故为提高钒产品的市场竞争力，低成本高效的钒产品制备技术是钒企业稳步发展的一 个很重要的途径。
[0003]目前的沉钒生产工艺流程，浸出工序生产的钒浸液，即合格液，在加酸罐中一次加 酸后，进入加铵罐加入硫酸铵，然后进入沉淀罐中，通过补加蒸汽、二次加酸和搅拌人工操 作进行沉淀作业。沉淀完成后，上层液进入上清液罐进行沉降，其所得上清液进入废水池， 进行废水处理，所得的多钒酸铵（APV)底流进入APV汇集罐；沉淀罐中沉淀所得APV底流也 进入APV汇集罐，然后通过栗输送入板框压滤机进行洗涤压滤。板框压滤机作业所得的滤 液部分进入浸出工序进行回用，另外一部分进入废水池；所得的另外一部分即为产品多钒 酸铵（APV)，作为干燥还原工序原料。
[0004] 该沉银工艺生产出的银产品成本较高，产品质量不稳定和沉银难度较大，主要表 现在以下几个个方面：
[0005] 1、吨钒废水量较多，处理吨钒废水产生量与合格液浓度关系密切，且随着合格液 浓度升高而降低，由于该工艺的最佳钒浸液沉钒参数是28~34g/L，限定了合格液浓度的 范围，致使不能够通过提高合格液浓度而降低废水产生量；
[0006] 2、酸耗大，该工艺中钒和硫酸的重量消耗比接近1: 1，且很难在技术上进行降低酸 耗；
[0007] 3、铵盐消耗多，该工艺中钒和硫酸铵的重量消耗比接近1:2,且很难在技术上进行 降低硫酸铵消耗；
[0008] 4、产品质量不稳定，沉淀产品多钒酸铵中的S含量随着合格液浓度的升高而增 加，受到合格液浓度的影响较大，由于合格液浓度的波动，故产品质量也不稳定；
[0009] 5、沉钒难度较大，沉钒难度指沉淀百罐钒浸液沉淀不合格不超过2罐的成功率， 而沉淀难度会随着合格液浓度的升高急剧升高，百罐沉淀不合格罐数在钒浸液浓度30g/L 时已经有2~3罐，故该工艺的沉钒难度也较大。
【发明内容】
[0010] 针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有合格液浓度不 受沉淀难度和沉淀产品质量影响，且具有吨钒废水产生量少，耗酸量少，耗铵量少，成本低 效率高的钒浸液沉淀方法。
[0011] 本发明一种低成本高效沉钒方法，包括以下步骤：
[0012] a、取钒含量为45~100g/L的钒浸液，加入硫酸，调节溶液pH值为6~9 ;
[0013] b、向a步骤加硫酸后的钒浸液中加入硫酸铵，保证其中硫酸铵与钒浸液中钒的重 量比为I. 3~2. 4;
[0014] c、将b步骤加入硫酸铵后的溶液，通入蒸汽，使溶液温度> 90°C，搅拌，调节溶液 pH值为1. 8~2. 5,待沉淀物大量析出，上清液颜色透明时，静置分层30~45min，分离，得 到上清液和沉淀物多钒酸铵；
[0015] d、将c步骤得到的上清液部分返回到钒浸液中，代替a步骤中的硫酸和b步骤中 的部分硫酸铵；其中，返回的上清液与钒浸液的体积比为〇. 5~3。
[0016] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种低成本高效沉银方法，其中a步 骤中加入硫酸后的f凡浸液pH值优选为7~8。
[0017] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种低成本高效沉银方法，其中b步 骤中硫酸铵与银浸液中银含量的重量比优选为1. 5~2。
[0018] 上述所述一种低成本高效沉钒方法，其中上清液中的钒含量为0. 2~0. 4g/L，NH/ 含量为8~10g/L，pH值为2~3。
[0019] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种低成本高效沉银方法，其中上清 液中的钒含量优选为〇. 3g/L，NH4+含量优选为9g/L。
[0020] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种低成本高效沉钒方法，其中钒浸 液中钒含量优选为48~75g/L。
[0021] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种低成本高效沉银方法，其中优选 d步骤中返回的上清液与银浸液的体积比为0. 5~2。
[0022] 本方法创新为企业带来显著经济效益，明显增强企业竞争力。同时，此方法实现了 超高合格液浓度进行沉钒的技术突破，具有合格液浓度不对沉淀难度和沉淀产品质量影响 的特点，且具有吨钒废水产生量少，耗酸量少，耗铵量少，可进行超高合格液浓度沉淀作业， 成本低等优点，另外劳动强度低，作业环境好，具有较大的社会效益。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明新沉钒工艺流程；
[0024] 图2为原沉钒工艺流程。
【具体实施方式】
[0025] 本发明一种低成本高效沉钒方法，包括以下步骤：
[0026] a、取钒含量为45~100g/L的钒浸液，加入硫酸，调节溶液pH值为6~9 ;a步骤 中加入的硫酸和d步骤返回的pH值为1. 8~2. 5的上清液，共同作用下使得加入f凡浸液后 的混合液pH值在6~9 ;
[0027] b、向a步骤加硫酸后的钒浸液中加入硫酸铵，保证其中硫酸铵与钒浸液中钒的重 量比为1.3~2. 4;
[0028] c、将b步骤加入硫酸铵后的溶液，通入蒸汽，使溶液温度> 90°C，搅拌，调节溶液 pH值为1. 8~2. 5,待沉淀物大量析出，上清液颜色透明时，静置分层30~45min，分离，得 到上清液和沉淀物多钒酸铵；
[0029] 该步骤中通入蒸汽的作用是让溶液达到沉淀反应的温度，即90°C以上，确保沉淀 反应能够进行，同时具有一定的搅拌作用；
[0030] d、将c步骤得到的上清液部分返回到钒浸液中，代替a步骤中的硫酸和b步骤中 的部分硫酸铵；其中，返回的上清液与钒浸液的体积比为〇. 5~3。
[0031] 其中，按照体积比，
[0032] 本发明中所取钒浸液是钒渣配入纯碱经过焙烧水浸后得到的以钒酸钠为主的溶 液，该钒浸液的pH值在9~12。硫酸加入后使合格液pH值降低，一方面可以阻止第二步加 硫酸铵时，硫酸铵发生分解反应，因为硫酸铵在碱性环境下，要分解，放出氨气，氨是后续沉 淀主要参与元素，故先加酸可以固氨，降低硫酸铵消耗；另一方面在这里加酸可以使得反应 液先一步降低pH值，从而可以减少后面沉淀时将反应液pH值调整到1. 8~2. 5时的加酸 量，从而可以减缓沉淀反应速度，方便工艺人员及时对沉淀过程控制，且可以防止反应速度 过快，从而降低沉淀废品的产生率。
[0033] 硫酸在溶液中的量只要保证第一步加酸后溶液的pH值在6~9即可，因为返回的 上清液中含有较多的未充分反应的硫酸，同时根据最后沉淀反应的好坏，上清液中的硫酸 残余量也不一样，且钒浸液每批次都在变化，所以在这里仅控制PH值，该控制可以通过pH 计反馈的数值，用电脑对加酸量实现调节。
[0034] 另外，该部分返回的上清液量与钒浸液浓度有直接关系，钒浸液浓度越高，返回的 上清液量越多，主要是为了满足返回上清液后的混合液浓度在25~30g/L的工艺条件，是 因为钒浸液中的钒浓度超过35g/L时，沉淀反应速度会越来越快，不利于工艺人员的操作， 容易沉淀出废料，且沉淀反应速度越快越容易将Na、K等元素杂质包覆到沉淀料球中，影响 最终沉淀产品的质量，故为了确保沉淀质量，降低沉淀废品产生量，将上清液与钒浸液混合 后的溶液中的钒浓度控制在25~30g/L。
[0035] 上清液中的钒浓度基本都在0. 3g/L，比如：钒浸液浓度为50g/L，混合后的溶液钒 浓度控制为25g/L，则钒浸液