[发明专利]在电场作用下碱浸脱硅预处理转炉钒渣的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在电场作用下预处理转炉钒渣方法。

背景技术

转炉钒渣是工业上提钒（V）的重要原料之一，其主要手段是从转炉钒渣中提取五氧化二钒（V₂O₅），或进一步还原出金属钒。在制取五氧化二钒的方法中，因全湿法提钒法的污染较小而越来越引起人们重视。全湿法提钒法包括直接酸浸法和碱浸法，其中，由于碱浸法钒浸出率很低，人们在采用全湿法提钒法，实际上大都是采用的直接酸浸法。直接酸浸法的步骤包括：①用硫酸（H₂SO₄）与转炉钒渣混合制备矿浆液；②搅拌、静置以浸出硫酸氧钒（VOSO₄）；③过滤；④在含硫酸氧钒的滤液中加入硫酸铵［(NH₄)₂SO₄］（即氨盐沉钒法），以得到含多钒酸铵（NH₄VO₃）的沉淀物；⑤过滤、洗涤沉淀物，得纯净多钒酸铵；⑥在氧化气氛中煅烧多钒酸铵，得制品五氧化二钒（V₂O₅）。然而，现有的直接酸浸法却存在五氧化二钒的产率不高，即钒的提取率较低之不足。导致这一不足的关键是，在其第②步中硫酸氧钒浸出率较低。为此，申请号为2011100487428、名称为《用电催化氧化浸取转炉钒渣的方法》的专利申请，在其第②步中增加了电催化氧化。通过电催化氧化，来把转炉钒渣中不易浸出的低价钒，尽量多地氧化成容易浸出的高价钒（即以硫酸氧钒形式存在于滤液中），以使得在采用铵盐沉钒时有较多的钒转化为多钒酸铵，进而能得到更多的五氧化二钒。与改进之前的直接酸浸法提钒相比较，该方法均的确取得较好的效果。然而，该方法的钒浸取率却仍然不够理想。其原因是，包括《用电催化氧化浸取转炉钒渣的方法》在内的酸浸法中，其第一步用硫酸与转炉钒渣混合制备矿浆液时，仍然浸取不出与转炉钒渣中的二氧化硅（SiO₂）相互包裹的那一部分低价钒。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用酸浸法从转炉钒渣中浸取钒，而其钒浸取率较高的在电场作用下碱浸脱硅预处理转炉钒渣的方法。

本发明的技术方案是这样一种在电场作用下碱浸脱硅预处理转炉钒渣的方法，其特征在于，该方法是对用酸浸法来浸取转炉钒渣中的钒的预处理，它包括如下步骤：

（1）取过200目筛后的粉沫状转炉钒渣与氢氧化钠溶液充分混合，以制成矿浆液；其中，氢氧化钠溶液的浓度为10～12mol/L，每1g转炉钒渣用氢氧化钠溶液10 mL；

（2）将步骤（1）所得矿浆液置于带有电极的浸取槽中，接通电源，以对矿浆液进行预处理浸取反应；其中，阳极电流密度为800～1000A/m²，浸取温度为80～100℃，浸取时间为2～4h；

（3）对经步骤（2）预处理浸取反应后的矿浆液进行固液分离，得到滤渣；

（4）将经步骤（3）固液分离后得到的滤渣在105℃下烘3h；

（5）将经步骤（4）烘干后的滤渣研磨后均匀过100目筛，得到用于酸浸法浸取钒的预处理转炉钒渣。

从方案中可以看出，本发明是把现有酸浸法用酸（大多为硫酸）来直接浸取转炉钒渣之前，专门为其增加的预处理。在用氢氧化钠溶液与转炉钒渣混合以进行预处理时，在实际上是预先通过氢氧化钠来让其与转炉钒渣中的二氧化硅反应以生成易于与钒分离（即解除所谓相互包裹）的硅酸钠，从而确保在进行酸浸时，有更多的钒能够释放出来。而在电场作用下，主要是将不易溶于硫酸的低价钒(多为三价钒)转化易溶于硫酸的高价钒(多为四价钒)，以让经过本发明方法预处理后的转炉钒渣，再拿去通过硫酸来酸浸时，能得到更多的硫酸氧钒。这样一来，别说是用《用电催化氧化浸取转炉钒渣的方法》来进行酸浸了，即便是用该《用电催化氧化浸取转炉钒渣的方法》之前的现有直接酸浸法，其钒浸取率也将得到较大提高。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

在电场作用下碱浸脱硅预处理转炉钒渣的方法，其特征在于，该方法是对用酸浸法来浸取转炉钒渣中的钒的预处理，它包括如下步骤：

（1）取过200目筛（75μm）后的粉沫状转炉钒渣与氢氧化钠溶液充分混合，以制成矿浆液；其中，氢氧化钠溶液的浓度为10～12mol/L，每1g转炉钒渣用氢氧化钠溶液10 mL；