[发明专利]从钨酸盐溶液中除去钒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，涉及一种钨湿法冶金中从钨酸盐溶液中除去钒的方法。

背景技术

钨冶炼过程中杂质的除去在提升钨产品的质量中起着至关重要的作用。钒作为一种化学性质与钨相近的元素，易与钨矿伴生，并且钨钒难以彻底分离。近年来高品位优质钨矿原料的减少，杂质含量较高的低品位矿、难处理矿的增加，使得从钨酸盐中分离杂质元素的问题显得日益重要，而作为杂质元素的钒分离也变得尤为重要。

目前国内外关于从钨酸盐中分离钒的报道比较少，主要方法是离子交换法和活性碳纤维吸附法。钒在不同pH条件下，其形态不同，主要表现在：pH＞10时，钒的形态是VO₄^3-；10＞pH＞9.6，钒的形态是V₂O₇^4-；9.6＞pH＞4，钒的形态是VO₃^-；pH＜4，钒的形态是依次是VO₂⁺，V³⁺，V(OH)²⁺和V²⁺。而在整个pH范围内，钨的形态始终都是阴离子，较高pH值时是正钨酸根，低pH值时是聚合钨酸根离子。因此在较低pH值条件下，可利用螯合型树脂吸附钒阳离子，达到分离钒的目的。还有人在低pH值条件下，利用活性碳纤维对钒阳离子进行吸附分离。也有人通过P204、Kelex100、中性含磷萃取剂TBP、中性含氧萃取剂酮类及醇类等萃取剂能萃取阳离子的特点，在低pH值下萃取钒阳离子。

以上这些分离钒的方法均是在较低pH值条件下进行的，而一般钨浸出液的碱含量较高，为达到分离条件必须耗用大量的酸，这就增加了工艺运行的成本。为此十分有必要设计一种新的从钨酸盐中除钒的工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种从钨酸盐溶液中除去钒的方法，通过向含有钒的钨酸盐溶液中直接加入铁盐或氢氧化铁沉淀，达到除钒的目的。本发明的技术方案为：

一种从钨酸盐溶液中除去钒的方法，其特征在于，调节溶液pH值为8～12利用氢氧化铁从含钒的钨酸盐溶液中通过吸附或者吸附共沉淀的方式将钒除去。

具体方法之一：先制备氢氧化铁沉淀，再将氢氧化铁沉淀加入到含钒的钨酸盐溶液中，调节溶液pH值为8～12，使钒吸附除去。

具体方法之二：向含钒的钨酸盐溶液中加入可溶性铁盐，调节溶液pH值为8～12，可溶性铁盐在碱性钨酸盐溶液形成氢氧化铁从而使钒以吸附共沉淀的方式除去。

所述的铁盐包括聚合硫酸铁、氯化高铁、硫酸高铁和硝酸高铁中的至少一种。

具体方法之三：向含钒的钨酸盐溶液中加入可溶性亚铁盐和氧化剂，调节溶液pH值为8～12，亚铁离子被氧化后在碱性钨酸盐溶液形成氢氧化铁从而使钒以吸附共沉淀的方式除去。

亚铁盐包括、氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、醋酸亚铁中的至少一种；所述的氧化剂为双氧水、二氧化氯、次氯酸盐、高铁酸钠或高铁酸钾，或者为向钨酸盐溶液中直接通入的氧气或氯气。

钨酸盐溶液为钨酸钾、钨酸钠溶液或钨酸铵溶液；除钒前钨酸盐溶液中WO₃浓度为20～250g/L，V₂O₅的浓度为0.05～1.2g/L，除钒过程中添加的总的铁与溶液中的钒的含量的摩尔比为6～60∶1。

本发明实施的第一种方法是：先用可溶性铁盐和NaOH或者氨水反应制备氢氧化铁沉淀，将沉淀过滤，洗净，再加入到碱性钨酸盐溶液中，调节溶液pH值至8～12，反应5～300分钟后过滤，使钒吸附除去。

另一种方法是，向碱性钨酸盐溶液中直接加入可溶性铁盐。可溶性铁盐在碱性钨酸盐溶液形成氢氧化铁，再调节溶液pH值8～12，反应5～300分钟后过滤，使钒以吸附共沉淀的方式除去。

除钒过程中添加的总的铁与溶液中的钒的含量的摩尔比为6～60∶1。可溶性铁盐包括如氯化高铁、硫酸高铁、硝酸高铁、聚合硫酸铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、醋酸亚铁溶液或者从上述铁盐中两种或两种以上的混合物。当使用亚铁盐时加入的氧化剂可为双氧水、二氧化氯、次氯酸盐、高铁酸钠、高铁酸钾等，或者向钨酸盐溶液中直接通入氧气或者氯气，以使亚铁完全转化为高铁。

本发明的基本原理：

利用氢氧化铁吸附钨、钒的pH值范围差异，将pH值的控制在氢氧化铁优先吸附钒的范围将钨酸盐中的钒除去。在这种条件下可以达到钨损率少而除钒率高的目的。

本发明的优点与效果：

该方法具有不引入有害离子、操作简便、除钒速度快、除钒率高和成本低的优点。