专利名称：含钒废水渣生产五氧化二钒的工艺方法
技术领域：
本发明涉及的是一种利用五氧化二钒、三氧化二钒生产过程中沉钒废水处理渣搅
拌回收钒生产五氧化二钒生产工艺。
背景技术：
五氧化二钒、三氧化二钒生产过程中处理沉钒废水产生的废水渣含钒3-5 %、铬 18-22 % 、氧化钠5-7 % ，水及挥发物65-75 %的废水渣， 一直作为危险化学废弃物堆存，造 成对环境的污染。如专利86106595"五氧化二钒的生产方法"包括将下列组成(重量％ )
的含钒矿渣混合来制备原料氧化钙3 40 ;氧化镁2 15 ;氧化钒14 30 ;氧化硅12 32 ;其余是铁、钛、铬、锰、铝和磷的氧化物。矿渣中二氧化硅与钙镁氧化物总合的重量比为
0. 75 0. 85。制得的原料的氧化性气氛中焙烧。将焙烧料沥滤。把含有五氧化二钒的溶液 与滤饼分离。将溶液中的五氧化二钒以钒酸铵形式沉淀，再经分离、干燥和焙烧得五氧化二 钒。专利86106595 "五氧化二钒的制备方法"包括将下列组成(重量％)的含钒矿渣混合
来制备原料氧化钙3 40 ;氧化镁2 15 ;氧化钒14 30 ;氧化硅12 32 ;其余是铁、
钛、铬、锰、铝和磷的氧化物。矿渣中二氧化硅与f丐镁氧化物总合的重量比为0. 75 0. 85。 制得的原料的氧化性气氛中焙烧。将焙烧料沥滤。把含有五氧化二钒的溶液与滤饼分离。
将溶液中的五氧化二钒以钒酸铵形式沉淀，再经分离、干燥和焙烧得五氧化二钒。如专利
200810058171. 4 "含钒石煤矿和萤石联合制取五氧化二钒的方法"属于钒的湿法冶金技术， 特别是对含钒石煤矿直接浸出分离钒的冶炼技术。本方法是将含钒石煤矿、萤石矿和硫酸 调浆后，泵入反应槽中，进行化合和溶解，生成硫酸酰钒而进入溶液，经液固分离后得到含 钒浸出液，浸出液经采用铁屑还原、氨水中和、萃取、反萃、氨水沉钒、煅烧等成熟工艺处理 后，便产出合格五氧化二钒。本发明是采用全湿法处理含钒石煤矿，对钒进行回收和利用， 可使冶炼工艺简化、过程强化，具有金属回收率高、目标金属易分离、试剂消耗量小、有价金 属集中、污染低的技术特点。专利200510032543. 2 "含钒石煤生产五氧化二钒工艺"本发 明属含钒石煤生产五氧化二钒的新工艺。本发明的目的在于提供一种含钒石煤经过无钠空 白焙烧、预氧化处理、稀硫酸直接提取成钒盐溶液、T0A有机溶剂萃取、能提高钒产品收率和 减少硫酸消耗、降低生产成本、减少环境污染的生产五氧化二钒的新工艺。本发明特征是将 含钒石煤经粉碎成球无钠空白焙烧脱碳粉碎加入氧化剂进行预氧化处理；加稀硫酸浸取过 滤萃取，所得含水钒有机相进行反萃取加热沉淀过滤得含钒粗品，经除杂转型后多钒酸铵 或偏钒酸铵经氧化焙烧最终产品含量99%的五氧化二钒；萃余水相加石灰水、过滤后回收 用于浸取。有不污染环境、废水回收、反萃液水相循环使用、浸取收率高、产品高精高质等优 点。200710200128. 2 "—种电场分解钒矿浆隔膜萃取生产五氧化二钒的方法"，依次进行以 下步骤，先将含钒矿石粉碎，磨细至100至250目的含钒矿粉；然后将含钒矿粉与电解液混 合调成液、固比为1 : 1.5 2的含钒矿浆；将含钒矿浆放入交流电场分解槽中进行电解， 电场的电压为0 110V，电流为0 3000A，放电分解时间为30 90分钟，含钒矿浆是干 固体状时停止；在干固体状矿浆中加水冲稀，进行隔膜萃取提钒；隔膜萃取后得到的负载
3有机相进入碳铵反萃步骤，反萃后得到的含钒清液加铵盐沉淀，加热搅拌，冷却陈化，得到 偏钒酸铵和水溶液。具有生产周期短、无污染、耗能低、生产设备投资小、占用场地面积小、 钒回收率高的特点。
发明内容
本发明的目的在于利用五氧化二钒、三氧化二钒生产过程中处理沉淀废水产生的 废弃废水渣作为原料，提取回收钒生产五氧化二钒和富集铬产出含铬原料的生产工艺，使 危险化学废弃物得到综合利用，即体现经济价值，更具环保社会效益。 它是利用五氧化二钒、三氧化二钒生产过程中处理沉钒废水产生的废弃废水渣作
为原料，提取回收钒生产五氧化二钒和富集铬产出含铬原料的生产工艺。 —种用五氧化二钒、三氧化二钒生产沉钒废水渣生产五氧化二钒的生产工艺，其
特征在于工艺流程为干燥脱水一焙烧转化一溶解浸出一过滤洗涤一沉淀钒一熔化。 本发明的独特在于，百分之百利用五氧化二钒、三氧化二钒生产过程中处理沉淀
钒废水产生的危险化学废弃物作为原料，提取回收钒生产五氧化二钒和富集铬产出含铬原
料。目前尚未发现利用该废弃物提取回收钒生产五氧化二钒的生产工艺。本发明充分回收
了危险废弃化学物中宝贵的钒，提取钒生产五氧化二钒成本也较使用，其它含钒原料提钒
大幅下降，具有十分显著的经济效益。同时废水渣中的一些化学物质在提钒过程得到利用
和处理，消除了废水渣弃堆对环境的污染，具有显著的社会效益。
四
图l为本发明的工艺流程。
五、 具体实施例 下面结合附图介绍本发明技术方案在图1中，1为废水渣；2为煤气；3为干燥；4 为磨料；5为碳酸钠；6为配料；7为混料；8为煤气；9为焙烧；10为水；11为浸出；12为过 滤；13为滤渣；14为含铬原料堆存；15为滤液；16为硫酸；17为氯化铵；18为沉淀；19为蒸 汽；20为过滤；21为滤渣；22为废水处；23为红钒；24为包装入库；25为熔化；26为片钒；
27为包装入库。 1、干燥脱水废水渣加入回转干燥窑，燃烧煤气供热，在250-30(TC温度下，干燥3 小时，得到含水小于10%的废水渣。 2、焙烧转化干燥后的废水渣粒度达到50目占95%，根据废水渣中氧化钠含量配
入碳酸钠，按干原料质量计，配入碳酸钠质量比列为碳酸钠废水渣=o-o.05 : i.。所配
物料经混料机混匀后，由圆盘给料机均匀连续从窑尾加入回转窑中，由煤气燃烧焙烧，焙烧
温度850-90(TC，炉料在回转窑内停留4小时，废水渣中钒转化为可溶性钒，焙烧后的废水 渣由窑头自动下到水球磨浸出。 3、溶解浸出焙烧后的废水渣下到球磨机研磨的同时通入冷水，废水渣中可溶性 钒在磨细过程中溶解于水中，浸出液固比为3，浸出温度80-90°C 。 4、过滤洗涤水球磨浸出液由管道输入带式真空过滤机，进行洗涤过滤，分离出含 钒溶液和含氧化铬32-40 % ，铁6-8 % ，磷0. 2-0. 4 % ，硫1. 5_2. 5 %的固体铬渣。含钒溶液输入沉淀罐沉钒，固体铬渣干燥后用生产氧化铬，铬盐和铬铁合金原料。 5、沉淀钒往盛含钒溶液沉淀罐中，加硫酸调溶液ra值，加入铵盐沉淀，用蒸汽加 热溶液开启搅拌器搅拌沉淀。溶液PH7. 5-8. 5，沉淀温度IO(TC左右，加铵系数2. 2-2. 6，搅 拌时间40-50分钟后静止10-20分钟，放去上清液，底流经槽式真空过滤机过滤，得含水五 氧化二钒(红钒)。 6、熔化将含水五氧化二钒(红钒)装入反射炉，由煤气燃烧加热，温度80(TC以 内，红钒在加热过程中脱水、脱氨、熔化。熔化后的五氧化二钒经出铁口连续自动流出，在水 冷旋转圆盘粒化台上铸成厚度不大于5mm薄片(片钒)，片状五氧化二钒以质量百分含量 计、五氧化二钒94-96% ，磷小于O. 05%，硫小于0. 03%。片状五氧化二钒冷却后包装入库， 用于生产钒铁。本发明的独特在于，百分之百利用五氧化二钒、三氧化二钒生产过程中处理 沉淀钒废水产生的危险化学废弃物作为原料，提取回收钒生产五氧化二钒和富集铬产出含 铬原料。目前尚未发现利用该废弃物提取回收钒生产五氧化二钒的生产工艺。本发明充分 回收了危险废弃化学物中宝贵的钒，提取钒生产五氧化二钒成本也较使用，其它含钒原料 提钒大幅下降，具有十分显著的经济效益。同时废水渣中的一些化学物质在提钒过程得到 利用和处理，消除了废水渣弃堆对环境的污染，具有显著的社会效益。
权利要求
一种含钒废水渣生产五氧化二钒的工艺方法，其特征在于工艺流程为干燥脱水→焙烧转化→溶解浸出→过滤洗涤→沉淀钒→熔化。
2. 根据权利要求1所述的一种含钒废水渣生产五氧化二钒的工艺方法，其特征在于干燥脱水为废水渣加入回转干燥窑，燃烧煤气供热，在250-30(TC温度下干燥3小时，得到含 水小于10%的废水渣。
3. 根据权利要求1所述的一种含钒废水渣生产五氧化二钒的工艺方法，其特征在于 焙烧转化为干燥后的废水渣粒度达到50目占95%，根据废水渣中氧化钠含量配入碳酸 钠，按干原料质量计，配入碳酸钠质量比列为碳酸钠废水渣=0-0.05 : 1 ;所配物料经 混料机混匀后，由圆盘给料机均匀连续从窑尾加入回转窑中，由煤气燃烧焙烧，焙烧温度 850-90(TC，炉料在回转窑内停留4小时，废水渣中钒转化为可溶性钒，焙烧后的废水渣由 窑头自动下到水球磨浸出。
4. 根据权利要求1所述的一种含钒废水渣生产五氧化二钒的工艺方法，其特征在于溶 解浸出为焙烧后的废水渣下到球磨机研磨的同时通入冷水，废水渣中可溶性钒在磨细过 程中溶解于水中，浸出液固比为3，浸出温度80-90°C 。
5. 根据权利要求1所述的一种含钒废水渣生产五氧化二钒的工艺方法，其特征在于过 滤洗涤为水球磨浸出液由管道输入带式真空过滤机，进行洗涤过滤，分离出含钒溶液和含 氧化铬32-40%，铁6-8%，磷O. 2-0. 4%，硫1. 5_2. 5%的固体铬渣；含钒溶液输入沉淀罐沉 钒，固体铬渣干燥后用生产氧化铬，铬盐和铬铁合金原料。
6. 根据权利要求1所述的一种含钒废水渣生产五氧化二钒的工艺方法，其特征在于沉淀钒为往盛含钒溶液沉淀罐中，加硫酸调溶液ra值，加入铵盐沉淀，用蒸汽加热溶液开启搅拌器搅拌沉淀；溶液^7. 5-8. 5，沉淀温度10(TC左右，加铵系数2. 2_2. 6，搅拌时间40-50 分钟后静止10-20分钟，放去上清液，底流经槽式真空过滤机过滤，得含水五氧化二钒(红 钒)。
7. 根据权利要求1所述的一种含钒废水渣生产五氧化二钒的工艺方法，其特征在于熔 化为将含水五氧化二钒(红钒)装入反射炉，由煤气燃烧加热，温度80(TC以内，红钒在加 热过程中脱水、脱氨、熔化；熔化后的五氧化二钒经出铁口连续自动流出，在水冷旋转圆盘 粒化台上铸成厚度不大于5mm薄片(片钒)，片状五氧化二钒以质量百分含量计、五氧化二 钒94-96%，磷小于0. 05%，硫小于0. 03%，片状五氧化二钒冷却后包装入库，用于生产钒 铁。
全文摘要
本发明公开了一种利用五氧化二钒、三氧化二钒生产过程中处理沉淀废水产生的废弃废水渣作为原料，提取回收钒生产五氧化二钒和富集铬产出含铬原料的生产工艺，使危险化学废弃物得到综合利用，既体现经济价值，更具环保社会效益。它是利用五氧化二钒、三氧化二钒生产过程中处理沉钒废水产生的废弃废水渣作为原料，提取回收钒生产五氧化二钒和富集铬产出含铬原料的生产工艺。其特征在于工艺流程为干燥脱水→焙烧转化→溶解浸出→过滤洗涤→沉淀钒→熔化。本发明的独特在于，百分之百利用五氧化二钒、三氧化二钒生产过程中处理沉淀钒废水产生的危险化学废弃物作为原料，提取回收钒生产五氧化二钒和富集铬产出含铬原料。目前尚未发现利用该废弃物提取回收钒生产五氧化二钒的生产工艺。
文档编号C22B7/04GK101712491SQ200910167778
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者王明旺, 罗发应, 袁国德, 雷在荣 申请人:雷在荣