[发明专利]一种从含V（Ⅳ）和Mn（Ⅱ）的溶液中异步萃取分离钒锰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金化工领域，具体地，涉及一种从含V（Ⅳ）和Mn（Ⅱ）的溶液中异步萃取分离钒锰的方法。

背景技术

溶剂萃取与离子交换是从溶液中提取钒的两种主要方法。虽然离子交换具有操作简便、易于控制的优点，但它对特定金属元素的吸附能力和应用规模有限。而且，离子交换过程主要用于在低酸度溶液中对五价钒的提取。溶剂萃取用于钒资源提取主要包括：酸性萃取剂、碱性萃取剂及螯合萃取剂三大类，目前多数钒资源分离提取的研究都是关于钒铁萃取分离。

邓志敢的专利（CN200810058165.9）公开了从高铁含钒石煤氧压酸浸液中萃取钒的方法，通过亚硫酸钠还原Fe³⁺为Fe²⁺并氢氧化钠调节pH值为2.5-3后，再以10%P204+5%TBP对钒进行协同萃取。该方法钒萃取率较低，且钒萃取的选择性较差。

李巴克的专利（CN201210025823.0）公开了从石煤钒矿浸出液中萃取钒的方法，通过次亚磷酸钠还原Fe³⁺为Fe²⁺并氨水调节pH值为2-3后，再以2.5mol/L P204+0.5mol/L TBP对钒进行萃取。虽然该方法可有效去除反应体系对铁的萃取，但对钒锰混合溶液不具备萃取的选择性。

虽然溶剂萃取法在溶液回收锰的应用中具有广泛的前景，但在锰业中应用溶剂萃取法回收锰的研究不多，而且更多的是使用酸性萃取剂来实现对含锰溶液中铁、铜、镍、钴及锌等杂质离子的提取。

周学玺的专利（CN01104136.6）公开了一种不必预先氧化直接萃取分离二价钴、铁、锰的方法，通过采用N263+P204优先从含二价钴、铁、锰离子的氯化物溶液中萃取钴与铁，并经过蒸馏水一步反萃钴、硫酸二步反萃铁的方法，实现二价钴、铁、锰离子的有效分离与回收。该方法主要是针对含二价钴、铁、锰离子氯化体系的萃取分离回收方法，存在一定的局限性，同时对二价锰离子的萃取行为研究不足。

发明内容

本发明的目的在于发明一种从含V（Ⅳ）和Mn（Ⅱ）溶液中，高效分离回收钒锰的技术工艺，并可以应用于锰钒矿浸出液及含锰钒废水中钒锰的提取分离。

本发明的从含V（Ⅳ）和Mn（Ⅱ）溶液中异步萃取分离钒锰的方法，包括以下步骤：

1）调节含V（Ⅳ）和Mn（Ⅱ）的溶液pH值至1-3，将含P507的有机相按照相比O/A=0.2-10加入溶液中，分层后，萃取得到含V（Ⅳ）有机相和含Mn（Ⅱ）萃余液；

2）将步骤1）所得含V（Ⅳ）有机相使用反萃剂按照相比O/A=0.5-5进行反萃，分层后，得到硫酸氧钒溶液；

3）调节步骤1）所得的含Mn（Ⅱ）萃余液pH值至3-4，采用含P204的有机相并使P204皂化，按照相比O/A=1-10进行萃取，分层后，萃取得到含Mn（Ⅱ）有机相；

4）将步骤3）所得含Mn（Ⅱ）有机相使用反萃剂按照相比O/A=0.2-5进行反萃，分层后，得到硫酸锰溶液。

本发明所述含V（Ⅳ）和Mn（Ⅱ）的溶液为含硫酸氧钒与硫酸锰的溶液，优选地，所述溶液中V₂O₅浓度为1-10g/L，Mn²⁺浓度为30-50g/L。

根据本发明的分离钒锰的方法，其中，步骤1）所述含P507的有机相中P507体积浓度为2.5%-30%，所述萃取时间为5-20min。

根据本发明的分离钒锰的方法，其中，步骤3）所述含P204的有机相中P204体积浓度为20%-50%，P204的皂化率为40mol%-70mol%，所述萃取时间为15-40min。

根据本发明的分离钒锰的方法，其中，步骤2）所述反萃剂为浓度0.5-3mol/L的硫酸，反萃时间为5-20min。

根据本发明的分离钒锰的方法，其中，步骤4）所述反萃剂为浓度1-4mol/L的硫酸，反萃时间为5-30min。

上述本发明的分离钒锰的方法使用硫酸或氨水调节溶液的pH值。

根据本发明的分离钒锰的方法，其中，上述步骤2）或步骤4）所述反萃后的有机相经洗涤再生操作后用于萃取操作。

本发明从含V（Ⅳ）和Mn（Ⅱ）溶液中异步萃取分离回收钒锰的工艺流程见图1。