专利名称：从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法及湿法提钒工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及湿法提钒技术领域，更具体地讲，涉及一种能够有效地从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法及一种能够有效地回收沉钒上层液中的钒元素的湿法提钒エ艺。
背景技术：
湿法提钒エ艺是常见的钒冶金エ艺。常见的湿法提钒エ艺一般均需要在前期对钒原料进行焙烧，例如钠化焙烧和钙化焙烧。在现有技术中，生产氧化钒的传统エ艺包括顺次进行的钒原料预处理、钠化焙烧、水浸、浄化、沉钒、脱氨等エ序。在现有技术中，湿法提钒エ艺中的沉钒エ序一般采用加入铵盐酸性沉钒或酸性水解沉钒，沉钒温度为加热至沸腾(100°c左右)，沉钒后沉钒上层液放入废水池中，再进入废水浓缩装置，水形成蒸汽再冷凝回用，大量浓缩废渣外销或堆积处理。
通常，沉钒上层液中悬浮存在着大量的多钒酸铵细颗粒，难以沉降，随沉钒上层液进入废水池中，在废水池中需要I 2天才能慢慢沉降下来，且过滤困难，难滤干，由于多钒酸铵颗粒的粒度太细，所以大部分多钒酸铵颗粒会穿漏滤布流失掉，很难回收。在现有技术中，沉钒上层液中的悬浮液的处理方法通常是沉钒上层液先进入ー个汇集池中，经过I 2天甚至更长时间沉降后再过滤获得一部分多钒酸铵细颗粒与生产的多钒酸铵混合一起再利用，而另一部分穿漏又进入废水池。加之多钒酸铵细颗粒沉降时间长，严重増加了エ业生产中外排沉钒上层液的压力，往往大部分悬浮的多钒酸铵细颗粒还没有沉降就由汇集池顶部溢流入废水池中。而进入废水池中的多钒酸铵不仅损失掉，而且再次沉降过程中在废水处理设备上结垢，影响废水处理能力和设备的使用寿命，对环境也造成污染。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决上述现有技术问题中的一个或多个。本发明的目的之ー是解决沉钒上层液中悬浮颗粒处理难题，提供一种用絮凝剂高效快速回收沉钒上层液中的氧化钒的方法，以提高钒收得率。本发明的一方面提供了一种从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法。所述方法包括步骤向沉钒上层液中加入絮凝剂，以使沉钒上层液中的悬浮物进行絮凝沉淀，得到沉淀物；过滤以得到沉淀物；洗涤沉淀物；高温焙烧经洗涤后的沉淀物，得到钒氧化物。在本发明的一个示例性实施例中，所述絮凝剂可以为聚丙烯酰胺。在本发明的一个示例性实施例中，所述絮凝沉淀的步骤中，向温度为35 60°C的沉钒上层液中加入絮凝剂。在本发明的一个示例性实施例中，所述絮凝沉淀的步骤包括在向沉钒上层液中加入絮凝剂时进行搅拌。在本发明的一个示例性实施例中，所述洗涤沉淀物的步骤采用ロ11值< 7. 5的自来水或稀硫酸水溶液。在本发明的一个示例性实施例中，所述高温焙烧经洗涤后的沉淀物的步骤的焙烧温度为450 550°C，焙烧时间为I. 5 2h。在本发明的一个示例性实施例中，所述高温焙烧经洗涤后的沉淀物的步骤的焙烧温度为650 800°C，焙烧时间为2h 3. 5h。本发明的另一方面提供了一种湿法提钒工艺。所述湿法提钒工艺包括顺次进行的钒原料预处理、钠化焙烧或钙化焙烧、水浸或碱 液浸出、净化、沉钒、脱氨工序，其中，所述沉钒工序产生沉钒上层液，所述湿法提钒工艺还包括如上所述的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法。与现有技术相比，本发明的有益效果包括能够有效地回收沉钒上层液中多钒酸铵细颗粒，而且钒收得率高，处理时间短，减少了环境污染，降低生产成本。
具体实施例方式在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明。在本发明的一个示例性实施例中，从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法包括步骤向沉钒上层液中加入絮凝剂，以使沉钒上层液中的悬浮物进行絮凝沉淀，得到沉淀物；过滤以得到沉淀物；洗涤沉淀物；高温焙烧经洗涤后的沉淀物，得到钒氧化物。在本发明的另一个示例性实施例中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺作为絮凝剂，能够有效地使沉钒上层液中的多钒酸铵细颗粒絮凝，并且在后续高温焙烧过程中，聚丙烯酰胺中的C和少量N会形成气体跑出，不会影响产品质量。其它能够达到上述效果的物质均可作为本发明中的絮凝剂使用。在本发明的另一个示例性实施例中，所述絮凝沉淀的步骤中，向温度为35 60°C的沉钒上层液中加入絮凝剂。向温度为35 60°C的沉钒上层液中加入絮凝剂能够确保絮凝的效果和效率。当该温度低于35°C或高于60°C时，一定程度地降低了絮凝效率和絮凝效果O在本发明的另一个示例性实施例中，所述从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法还包括在所述絮凝沉淀的步骤中，在向沉钒上层液中加入絮凝剂时进行搅拌，以提高沉钒上层液中悬浮物的絮凝沉淀效率。在本发明的另一个示例性实施例中，采用pH值< 7. 5的自来水或稀硫酸水溶液来洗涤过滤得到的沉淀物，从而去除杂质，提高钒氧化物的纯度。在本发明的另一个示例性实施例中，所述高温焙烧经洗涤后的沉淀物的步骤的焙烧温度为450 550°C，焙烧时间为I. 5 2h，从而能够获得钒氧化物(例如，五氧化二钒)粉末。这里，将焙烧温度和焙烧时间分别设置在上述对应的范围内，适合于制备五氧化二钒粉末。如果焙烧温度太低或焙烧时间太短，则沉淀物会分解不充分，偶尔还会因铵根离子的存在而影响产品质量；如果焙烧温度太高或焙烧时间太长，则会将沉淀物烧成溶片，而不是粉末。如果单纯控制焙烧温度，延长焙烧时间不利生产效率地提高。在本发明的另一个示例性实施例中，所述高温焙烧经洗涤后的沉淀物的步骤的焙烧温度为650 800°C，焙烧时间为2h 3. 5h，从而能够获得钒氧化物(例如，五氧化二钒)熔片。这里，将焙烧温度和焙烧时间分别设置在上述对应的范围内，适合于制备钒氧化物熔片。如果焙烧温度太低或焙烧时间太短，则不能形成熔片；如果焙烧温度太高或焙烧时间太长，则会导致部分钒氧化物因气化而损失。在本发明的另ー个示例性实施例中，从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法可以包括步骤a、往沉钒上层液中加入絮凝剂；b、搅拌使悬浮物絮凝沉淀；c、过滤步骤b所得的沉淀物，洗涤后得滤饼；d、步骤c所得滤饼经过高温焙烧后，获得五氧化ニ钒。其中，a步骤中的沉钒上层液开始温度是沸腾的(100°C)，要求降至35 60°C加入絮凝剂。本发明的方法利用絮凝剂的架桥吸附性和粘结性来絮凝上层液中悬浮的多钒酸铵细颗粒。絮凝剂可以为聚丙烯酰胺。絮凝剂用量可以根据沉钒上层液中悬浮物中多钒酸铵的含量来确定。例如，当聚丙烯酰胺作为絮凝剂时，絮凝剂的加入量与沉钒上层液中的多钒酸铵的质量百分比可以为I : 240 360。b步骤中的搅拌是边加絮凝剂边搅拌，直到上层液液体部分变澄清时停止搅拌。搅拌时间可以为5 lOmin。c步骤中的过滤为停止搅拌后即可过滤。洗涤用PH值< 7. 5的自来水或稀硫酸水溶液均可。示例 I 取沉钒上层液200L(其中悬浮物主要成分为多钒酸铵180.65g(干料重量计算))，降温至35°C，加入0. 7527g聚丙烯酰胺，边加边搅拌IOmin后，上层液中液体变澄清，絮凝沉淀物沉淀于底部，过滤，用自来水洗涤3次，得滤饼，把滤饼打散在高温450°C马氟炉中焙烧I. 5小时，获得五氧化ニ钒粉末158. 33g，其V2O5含量为99. 3%。示例 2取沉钒上层液400L(其中悬浮物主要成分为多钒酸铵354. 21g(干料重量计算))，降温至60°C，加入I. 476g聚丙烯酰胺，边加边搅拌5min后，上层液中液体变澄清，絮凝沉淀物沉淀于底部，过滤，用自来水洗涤3次，得滤饼，把滤饼打散在高温550°C马氟炉中焙烧2小时，获得五氧化ニ钒粉末311. 71g，其V2O5含量为99. 2%。示例3取沉钒上层液600L(其中悬浮物主要成分为多钒酸铵478. 25g(干料重量计算))，降温至35°C，加入I. 99g聚丙烯酰胺，边加边搅拌5min后，上层液中液体变澄清，絮凝沉淀物沉淀于底部，过滤，用自来水洗涤3次，得滤饼在高温650°C马氟炉中焙烧2小吋，获得五氧化ニ钒熔块421. 82g，其V2O5含量为99. 0%。示例 4取沉钒上层液500L(其中悬浮物主要成分为多钒酸铵400g(干料重量计算))，降温至60°C，加入I. 67g聚丙烯酰胺，边加边搅拌IOmin后，上层液中液体变澄清，絮凝沉淀物沉淀于底部，过滤，用自来水洗涤3次，得滤饼在高温800°C马氟炉中焙烧2小时，获得五氧化ニ钒熔块352. 56g，其V2O5含量为98. 9 %。此外，本发明本发明还提供了ー种湿法提钒エ艺。所述湿法提钒エ艺包括顺次进行的钒原料预处理、钠化焙烧或钙化焙烧、水浸或碱液浸出、浄化、沉钒、脱氨エ序，其中，所述沉钒エ序产生沉钒上层液，并且所述湿法提钒エ艺还包括如上所述的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法。综上所述，本发明的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法及湿法提钒エ艺能够有效地回收沉钒上层液中多钒酸铵细颗粒，而且钒收得率高，处理时间短，減少了环境污染，降低生产成本。此外，决了沉钒上层液中悬浮多钒酸铵颗粒回收问题，避免了钒酸铵细颗粒结垢损坏设备。
尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。
权利要求
1.一种从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 向沉钒上层液中加入絮凝剂，以使沉钒上层液中的悬浮物进行絮凝沉淀，得到沉淀物； 过滤以得到沉淀物； 洗涤沉淀物； 高温焙烧经洗涤后的沉淀物，得到钒氧化物。
2.根据权利要求I所述的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法，其特征在于，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求2所述的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法，其特征在于，所述絮凝沉淀的步骤中，向温度为35 60°C的沉钒上层液中加入絮凝剂。
4.根据权利要求I所述的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法，其特征在于，所述絮凝沉淀的步骤包括在向沉钒上层液中加入絮凝剂时进行搅拌。
5.根据权利要求I所述的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法，其特征在于，所述洗涤沉淀物的步骤采用PH值< 7. 5的自来水或稀硫酸水溶液。
6.根据权利要求I所述的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法，其特征在于，所述高温焙烧经洗涤后的沉淀物的步骤的焙烧温度为450 550°C，焙烧时间为I. 5 2h。
7.根据权利要求I所述的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法，其特征在于，所述高温焙烧经洗涤后的沉淀物的步骤的焙烧温度为650 800°C，焙烧时间为2 3. 5h。
8.一种湿法提钒工艺，所述湿法提钒工艺包括顺次进行的钒原料预处理、钠化焙烧或钙化焙烧、水浸或碱液浸出、净化、沉钒、脱氨工序，其中，所述沉钒工序产生沉钒上层液，其特征在于，所述湿法提钒工艺还包括如权利要求I至7中任意一项所述的从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法。
全文摘要
本发明公开了一种从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法及湿法提钒工艺。所述从沉钒上层液中回收钒氧化物的方法包括步骤向沉钒上层液中加入絮凝剂，以使沉钒上层液中的悬浮物进行絮凝沉淀，得到沉淀物；过滤以得到沉淀物；洗涤沉淀物；高温焙烧经洗涤后的沉淀物，得到钒氧化物。本发明的有益效果包括能够有效地回收沉钒上层液中多钒酸铵细颗粒，而且钒收得率高，处理时间短，减少了环境污染，降低生产成本。
文档编号C22B34/22GK102758086SQ201210185609
公开日2012年10月31日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者伍珍秀, 刘丰强, 李龙, 杨阳, 陈文龙 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司