[发明专利]利用含钒、铬、磷和钙的工业渣回收化学物质方法

说明书

技术领域

本发明提出的是冶金领域利用含钒、铬、磷和钙的工业渣回收化学物质方法。

背景技术

目前冶金领域生产产生含钒、铬、磷和钙的工业渣，这些工业渣如果不做处理时排放有害，污染环境；而且这些工业渣中含有有用化学物质，特别是金属或非金属元素，是宝贵的资源。

发明内容

为了充分利用含钒、铬、磷和钙的工业渣回收化学物质，本发明提出了利用含钒、铬、磷和钙的工业渣回收化学物质方法。该方法通过原料加温浸出工序1、磷、钙与钒、铬溶液分离工序2、萃取钒和铬分离工序3、反萃取钒工序4，钒沉淀工序5、偏钒酸铵焙烧工序6、铬还原、沉淀工序7、氢氧化铬与硫酸钠分离工序8、脱氨工序9、硫酸钠结晶分离工序10、磷、钙固体浸出工序11、钙沉淀工序12、磷、钙分离工序13、结晶磷酸三钠工序14、提取磷酸三钠产品工序15，解决从含钒、铬、磷和钙的工业渣中回收化学物质的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

1、原料加温浸出工序：将原料用水磨机破碎至80—120目，加入到碱性热水中，在水温80℃的条件不断的通入助溶气体，并搅拌60—90分钟条件下浸提，使原料中的钒、铬元素溶解于水中；

2、磷、钙与钒、铬溶液分离工序：通过过滤将经过浸提的原料固体与溶解有钒、铬的水溶液分离，固体部分进一步实现磷、钙元素分离，溶液作为提取钒、铬的原料液；

3、萃取钒和铬分离工序：将过滤分离后的液体调整pH值，用计量泵输入萃取器中，温度控制在20-30℃，经逆流萃取，钒进入萃取器形成富钒有机物，铬留在水溶液中；

4、反萃取钒工序：富钒有机物和反萃取剂以10:1的容积比在反萃取器中相互作用，在40-50℃、pH值7-8条件下，经充分搅拌15-30分钟，钒溶解于水中形成富钒水溶液；

5、钒沉淀工序：向富钒溶液中加入硫酸铵，使硫酸铵与钒反应生成偏钒酸铵；

6、偏钒酸铵焙烧工序：将沉淀分离的偏钒酸铵进行焙烧，使铵以氨气的形式蒸发，同时获得五氧化二钒产品；

7、铬还原、沉淀工序：向经过钒铬分离所得的含铬溶液中加入亚硫酸钠和硫酸，使六价铬还原为三价铬，向经过还原的含铬溶液中加入氢氧化钠，使铬形成氢氧化铬沉淀；

8、氢氧化铬与硫酸钠分离工序：加入硫酸和亚硫酸钠、氢氧化钠并沉淀氢氧化铬后的溶液中含有硫酸钠，通过过滤使氢氧化铬与硫酸钠溶液分离，获得氢氧化铬产品和含硫酸钠的母液；

9、脱氨工序：向沉钒上清液中加入氢氧化钠，使铵转变成气态氨和焙烧偏钒酸铵所逸出的氨气一起被水吸收成为氨水产品；

10、硫酸钠结晶分离工序：将经过沉淀氢氧化铬产生的含硫酸钠的母液与经过沉淀钒并脱氨产生的硫酸钠的母液合并形成的含硫酸钠溶液通过三效蒸发器蒸发，蒸发后的母液经过离心机过滤得到硫酸钠晶体，通过烘干后得到无水硫酸钠产品，过滤后的母液回到蒸发器，蒸发产生的蒸汽冷凝水用于原料的浸出；

11、磷、钙固体浸出工序：将浸取原料分离后的固体加入到热水中，并加入一定数量的磷酸，并在水温80℃的条件搅拌60—90分钟，使固体全部溶解于水中；

12、钙沉淀工序：将浸取后的溶液加入适量的硫酸，使硫酸与溶液中的钙元素充分反应，从而形成硫酸钙沉淀；

13、磷、钙分离工序：通过过滤将硫酸钙与含磷的水溶液分离，固体部分经过烘干后获得硫酸钙产品，溶液作为提取磷酸三钠产品的母液；

14、结晶磷酸三钠工序：将磷酸三钠的母液打入到结晶器中，向溶液中输入适量的氢氧化钠溶液，通过结晶器对母液进行冷冻降温处理，使溶液中的磷酸三钠形成结晶沉淀到结晶器中；

15、提取磷酸三钠产品工序：将冷冻结晶后的母液输入到离心机中进行固液分离，分离后的固体为磷酸三钠晶体，经过烘干后得到磷酸三钠产品，分离后的液体回用到磷、钙固体浸出工序中，用于磷、钙固体浸出。

积极效果，本发明能够从含钒、铬、磷和钙的工业渣回收化学物质，做到有用物质的回收利用，增加经济价值，减少污染。适宜作为从含钒、铬、磷和钙的工业渣回收化学物质的方法应用。

具体实施方式

以金属冶炼产生的工业渣为原料。

1、原料加温浸出工序：将原料用水磨机破碎至80—120目，加入到碱性热水中，在水温80℃的条件不断的通入助溶气体，并搅拌60—90分钟条件下浸提，使原料中的钒、铬元素溶解于水中；