本发明涉及湿法提钒领域,具体是一种低铬多钒酸铵的制备方法。
背景技术:
1、钒钛磁铁矿是钒的主要矿物资源,一般在高炉中将其冶炼成含钒铁水后,再经转炉氧化吹炼得到钒渣。钒渣是钒产品生产的主要原料,通常含钒(以v2o5计)6%~25%、含铬(以cr2o3计)0.8%~6.5%。
2、目前,钠化提钒工艺在国内外钒渣提钒企业中仍被普遍采用,该工艺通过添加钠盐将钒渣焙烧成熟料,钒转化为水溶性的钒酸钠,同时一部分铬转化为水溶性的铬酸钠,熟料再经水浸获得含钒溶液(通常含v15~35g/l、含cr0.3~2.5g/l),含钒溶液经净化后再经酸性铵盐沉淀法生产多钒酸铵。由于钒铬性质相近,含钒溶液在酸性铵盐沉钒过程中,少量铬会随沉淀反应进入多钒酸铵,铬含量通常在0.08%~0.40%,且不能通过水洗去除,无法满足高端用户对低铬多钒酸铵的特殊要求(通常要求铬≤0.05%)。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种低铬多钒酸铵的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种低铬多钒酸铵的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
4、量取定量的钠化钒液,调节溶液ph值至弱碱性,加入除杂剂,去除杂质硅、磷,得到净化钒液,其中,除杂剂用量以n(al):n(si)=0.8~1.2计;
5、将净化钒液的ph值调节至酸性,加入h2o2进行反应,使cr6+还原至cr3+,以得到还原溶液;
6、向还原溶液中加入三乙醇胺,使cr3+发生络合反应,得到第一溶液,其中三乙醇铵用量以m(c6h15no3):m(cr)=0.5~1.0计,络合时间10~30min;
7、向第一溶液中加入铵盐,进行酸性铵盐沉钒反应,得到低铬多钒酸铵。
8、作为本发明进一步的方案:该制备方法包括如下步骤:
9、量取定量的钠化钒液,调节溶液ph值至弱碱性,加入除杂剂,去除杂质硅、磷,得到净化钒液,其中,除杂剂用量以n(al):n(si)=0.9~1.1计;
10、净化钒液打入还原罐,在搅拌条件下将净化钒液的ph值调节至酸性,加入h2o2进行反应,使cr6+还原至cr3+,以得到还原溶液;
11、将还原好的钒液泵入络合罐,向还原溶液中加入三乙醇胺,使cr3+发生络合反应,得到第一溶液,其中三乙醇铵用量以m(c6h15no3):m(cr)=0.7~0.8计,络合时间15~25min;
12、将第一溶液打入沉钒罐,向第一溶液中加入铵盐,进行酸性铵盐沉钒反应,得到低铬多钒酸铵。
13、作为本发明再进一步的方案:该制备方法包括如下步骤:
14、量取定量的钠化钒液,调节溶液ph值至弱碱性,加入除杂剂,去除杂质硅、磷,得到净化钒液,其中,除杂剂用量以n(al):n(si)=1.0计;
15、净化钒液打入还原罐,在搅拌条件下将净化钒液的ph值调节至酸性,加入h2o2进行反应,使cr6+还原至cr3+,以得到还原溶液;
16、将还原好的钒液泵入络合罐,向还原溶液中加入三乙醇胺,使cr3+发生络合反应,得到第一溶液,其中三乙醇铵用量以m(c6h15no3):m(cr)=0.75计,络合时间20min;
17、将第一溶液打入沉钒罐,向第一溶液中加入铵盐,进行酸性铵盐沉钒反应,得到低铬多钒酸铵。
18、作为本发明再进一步的方案:所述量取定量的钠化钒液,调节溶液ph值至弱碱性,加入除杂剂,去除杂质硅、磷,得到净化钒液,其中,除杂剂用量以n(al):n(si)=0.8~1.2计,还包括:
19、除杂反应的ph值为8.0~10.0,反应温度60~100℃,反应时间15~60min,静止120~240min后进板框过滤,得到净化钒液。
20、作为本发明再进一步的方案:所述将净化钒液的ph值调节至酸性,加入h2o2进行反应,使cr6+还原至cr3+,以得到还原溶液,包括:ph值调节过程使用硫酸。
21、作为本发明再进一步的方案:所述将净化钒液的ph值调节至酸性,加入h2o2进行反应,使cr6+还原至cr3+,以得到还原溶液,包括:
22、在搅拌条件下加入硫酸调节溶液ph至5.0~6.0,加入h2o2(m(h2o2):m(cr)=1.4~3.0),并继续加酸控制还原ph为2.0~4.0,于20~60℃下反应5~15min,将含钒溶液中的cr6+还原为cr3+。
23、作为本发明再进一步的方案:所述铵盐为硫酸铵。
24、作为本发明再进一步的方案:所述向第一溶液中加入铵盐,进行酸性铵盐沉钒反应,得到低铬多钒酸铵,包括:硫酸用量以(m((nh4)2so4):m(v)=1.0~2.0)计,沉钒ph值为1.8~2.6,沉钒温度为70~100℃,沉钒时间为30~90min。
25、作为本发明再进一步的方案:所述向第一溶液中加入铵盐,进行酸性铵盐沉钒反应,得到低铬多钒酸铵,包括:硫酸用量以(m((nh4)2so4):m(v)=1.2~1.8)计,沉钒ph值为2.0~2.2,沉钒温度为80~90℃,沉钒时间为50~70min。
26、作为本发明再进一步的方案:所述向第一溶液中加入铵盐,进行酸性铵盐沉钒反应,得到低铬多钒酸铵,包括:硫酸用量以(m((nh4)2so4):m(v)=1.5)计,沉钒ph值为2.1,沉钒温度为85℃,沉钒时间为60min。
27、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过含钒浸出液弱碱性除硅、磷,对钒液进行净化,然后于酸性条件下加入双氧水还原cr6+,并使用掩蔽剂与cr3+络合,而后通过酸性铵盐沉淀反应得到低铬多钒酸铵。本发明双氧水属于环保型水处理剂,不会像焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠之类的还原剂那样在反应过程中引入过多的硫酸钠;双氧水仅与cr6+反应,与五价钒不发生反应,不会影响沉钒效果;cr3+经络合后,通过铵盐沉淀,铬留在沉钒废水中,得到低铬多钒酸铵。
1.一种低铬多钒酸铵的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种低铬多钒酸铵的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
3.根据权利要求1所述的一种低铬多钒酸铵的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
4.根据权利要求1所述的一种低铬多钒酸铵的制备方法的制备方法,其特征在于,所述量取定量的钠化钒液,调节溶液ph值至弱碱性,加入除杂剂,去除杂质硅、磷,得到净化钒液,其中,除杂剂用量以n(al):n(si)=0.8~1.2计,还包括:
5.根据权利要求1所述的一种低铬多钒酸铵的制备方法的制备方法,其特征在于,所述将净化钒液的ph值调节至酸性,加入h2o2进行反应,使cr6+还原至cr3+,以得到还原溶液,包括:ph值调节过程使用硫酸。
6.根据权利要求1所述的一种低铬多钒酸铵的制备方法的制备方法,其特征在于,所述将净化钒液的ph值调节至酸性,加入h2o2进行反应,使cr6+还原至cr3+,以得到还原溶液,包括:
7.根据权利要求1所述的一种低铬多钒酸铵的制备方法的制备方法,其特征在于,所述铵盐为硫酸铵。
8.根据权利要求1所述的一种低铬多钒酸铵的制备方法的制备方法,其特征在于,所述向第一溶液中加入铵盐,进行酸性铵盐沉钒反应,得到低铬多钒酸铵,包括:硫酸用量以m((nh4)2so4):m(v)=1.0~2.0计,沉钒ph值为1.8~2.6,沉钒温度为70~100℃,沉钒时间为30~90min。
9.根据权利要求8所述的一种低铬多钒酸铵的制备方法的制备方法,其特征在于,所述向第一溶液中加入铵盐,进行酸性铵盐沉钒反应,得到低铬多钒酸铵,包括:硫酸用量以m((nh4)2so4):m(v)=1.2~1.8计,沉钒ph值为2.0~2.2,沉钒温度为80~90℃,沉钒时间为50~70min。
10.根据权利要求9所述的一种低铬多钒酸铵的制备方法的制备方法,其特征在于,所述向第一溶液中加入铵盐,进行酸性铵盐沉钒反应,得到低铬多钒酸铵,包括:硫酸用量以m((nh4)2so4):m(v)=1.5计,沉钒ph值为2.1,沉钒温度为85℃,沉钒时间为60min。