[发明专利]一种钒液的提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钒液的提纯方法。

背景技术

含钙、铝、硅、磷较低的钒产品是附加值较高的钒产品。它用于不同的行业有不同的技术要求，通常可运用于冶金、化工、医药、能源、环保、航空航天等行业，并具有不可替代的作用。

在含钒熟料浸出提钒的过程中，一些杂质也随着钒一起浸出到溶液中，含钒浸出液中通常含有铁、锰、铬、硅、磷、铝、钙等杂质离子，影响到沉钒和产品的质量，这些杂质离子在浸出液pH值的调整下，大部分杂质离子发生水解反应而沉淀进入沉淀渣中，但是，磷、硅、钙和铝水解后仍生成可溶性化合物留在浸出液中，严重影响到沉钒和产品质量，必须除尽。因而需要专门的净化处理，常规的去除方法通常有溶剂萃取或离子交换，但去除效果均不理想，因此，如何将杂质磷、硅、钙和铝从含钒熟料浸出液中除去，以满足产品质量的要求具有非常重要的意义。

含钒熟料浸出液中的杂质磷主要以磷酸根离子的形式存在。国内工业上常采用氯化钙水溶液，使磷酸根离子生成磷酸钙，同时破坏胶体，使悬浮物凝聚沉降，从而除去含钒熟料浸出液中的磷酸根离子，但该方法存在有效除磷酸根离子的pH值范围较窄，pH控制较难的问题；德国使用石膏乳作为除磷剂，但是存在用量较大的问题；也有采用磷酸铵镁沉淀法的，使磷酸根离子以磷酸镁或磷酸铵镁的形态从溶液中沉淀，此方法需要长时间(长达48小时)的静置过程，使得生产效率降低。

含钒熟料浸出液中的杂质硅主要以正硅酸根离子的形式存在，具有胶体性质。一般采用加入无机盐电解质凝聚剂使之形成沉淀除去，凝聚剂有硫酸铝、明矾、氯化镁和氯化钙等。

CN 101182036A的中国发明专利申请公开了一种制备高纯度五氧化二钒工艺，该工艺用盐酸调节解析液pH值8-9，采用硫酸铝为净化剂，搅拌反应40～50小时，静置48～72小时；将静置后的混合液固液分离，滤液用盐酸调pH值8-9，在常温搅拌的情况下，加入氯化铵反应3-4天；静置后所得偏钒酸铵晶体离心脱水，同时用蒸馏水离心洗涤；脱水后得偏钒酸铵在电煅炉内在500-550℃下灼烧6-8小时，冷却后得高纯度五氧化二钒，所得产品纯度99.5％以上。该工艺仅局限于对钒矿经焙烧流、离子交换后的钒液净化，未涉及到钒渣熟料浸出钒液、钒矿直接浸出钒液、粗钒产品溶解所得的钒液等钒液成分较复杂的钒液净化；且调节pH值仅限于盐酸、净化pH值仅限于8-9，净化剂仅为硫酸铝；反应时间较长，工艺复杂。

CN 101724756A的中国发明专利申请公开了一种含钒熟料浸出液的除磷除硅方法，该方法对含钒熟料经浸出后得到的含钒熟料浸出液进行以下步骤：将含钒熟料浸出液的温度设置在60℃至沸腾的温度范围内：调节含钒熟料浸出液的pH值；利用酸和碱根据将要加入的净化剂的种类调节含钒熟料浸出液的pH值；加入净化剂，加入的净化剂的量根据含钒熟料浸出液中所检测到的磷和硅的量以及含钒熟料浸出液中的磷和硅与净化剂的反应式来确定；将所得的含钒熟料浸出液冷却、过滤，得到低磷低硅钒液。但是，该方法仅局限于含钒熟料浸出液的钒液除杂，具有一定的局限性，并且只能同时除去磷酸根离子和硅酸根离子，其他的钙离子、铝离子却不能去除。

可以看出传统的钒液净化除杂具有一定的局限性，仅局限于钒矿经焙烧流、离子交换后的钒液净化除杂或者是钒渣熟料浸出钒液的净化除杂，未涉及到钒矿直接浸出钒液、铁水吹钒钒渣浸出钒液、石煤提钒钒液和粗钒产品溶解所得的钒液等钒液成分较复杂的钒液净化除杂，且除去的杂质离子有限。因此开发一种适合钒液成分较宽泛较复杂的提纯方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中钒液的净化除杂的局限性，提供一种涉及钒液的范围较宽泛，并且能够同时除去多种离子杂质的钒液提纯方法。

针对现有技术的不足，本发明的发明人进行了大量的研究，结果发现，在钒液中分别加入能够与硅酸根离子生成沉淀或者能够促使硅酸根离子形成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质作为除杂剂A和能够与铝离子和钙离子生成沉淀或者能够促使铝离子和钙离子生成沉淀或胶体且不与钒酸根离子生成沉淀或胶体的物质作为除杂剂B，可以同时除去钒液中的磷酸根离子、硅酸根离子、钙离子和铝离子，且提纯后的钒液中的游离的磷酸根离子、硅酸根离子、钙离子和铝离子含量均控制在较低含量下。