[发明专利]一种从钒铬渣中分离回收钒和铬的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从钒铬渣中分离回收钒和铬的方法。

背景技术

钒和铬是重要的战略资源，广泛应用于国防、冶金、材料及化工等领域。但在钒和铬的生产、利用过程中，不可避免的要产生五价钒和六价铬。众所周知，五价钒和六价铬作为重金属，其化合物具有强毒性，严重危害环境并对人体产生巨大损伤。根据媒体报道，在重金属污染较重的区域，癌症的发病率明显较高。基于环境危害及对人体健康以及重金属本身附加值的考虑，五价钒和六价铬在排放之前必须进行处理回收。由于钒和铬性质极其相近，其在湿法冶金中流向基本相同，因此如何实施钒铬分离是钒铬回收的关键。

到目前为止，分离钒铬的方法基本都是先将钒和铬同时溶解入溶液中，在该溶液中分别将钒铬分离出来，而对分步溶解钒和铬的研究很少。

CN102329964B公开了一种从钒铬还原废渣中分离回收钒和铬的工艺方法，其中，该方法主要包括：(1)用水洗涤钒铬还原废渣中的水溶性盐，经过滤后分别得到滤饼(I)与洗涤液，洗涤液蒸发结晶后析出水溶性盐晶体；(2)将滤饼(I)置于碱性溶液中，并加入氧化剂进行钒的氧化浸出，浸出后得到的浆料经过滤后得到滤饼(II)及浸出液；(3)将步骤(2)得到的滤饼(II)用水进行洗涤，经过滤后分别得到含钒洗涤液及滤饼(III)；(4)对步骤(3)得到的含钒洗涤液进行蒸发浓缩，得到浓缩溶液；(5)将步骤(2)得到的浸出液及步骤(4)得到的浓缩溶液进行合并，冷却结晶获得正钒酸钠晶体；(6)对步骤(3)的滤饼(III)在硫酸溶液中浸出以提取其中的铬，得到液固混合浆料；(7)向步骤(6)得到的浆料中加入氧化剂氧化其中的铁离子并调节pH值以沉淀杂质，进行过滤分离，分别得到酸性浸出液及终渣；(8)对步骤(7)得到的酸性浸出液进行蒸发结晶，析出物为碱式硫酸铬。该方法制得的正钒酸钠产品纯度在93％以上，碱式硫酸铬中Cr₂O₃含量可达到24％，Fe含量小于0.1％，符合HG/T2678-2007中对于碱式硫酸铬I类产品的要求。然而，该方法处理的对象为钒铬还原废渣，钒铬还原废渣中钒以四价或三价态的氢氧化物或氧化物形式存在，可以在上述方法中的条件下氧化，而在钒铬渣中钒铬物相为钒铬尖晶石，很难在上述方法的条件下选择性氧化钒。此外，该工艺步骤繁多较为复杂，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的从钒铬渣中分离钒和铬的方法中存在步骤繁多、难以实现工业化生产的缺陷，提供一种步骤更少且更利于工业化生产的从钒铬渣中分离回收钒和铬的方法。

为此，本发明提供一种从钒铬渣中分离回收钒和铬的方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)将钒铬渣和含钙物料进行钙化焙烧；

(2)在pH值为3.2以下的条件下，将步骤(1)得到的焙烧产物进行酸浸后并固液分离，得到第一固相和第一液相；

(3)将所述第一固相与氧化剂和硫酸盐在溶剂中进行接触反应，并将得到的接触后的产物固液分离，得到第二固相和第二液相；

其中，所述氧化剂为过硫酸盐、过氧化物和碱金属氧化物中的一种或多种，所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾和硫酸锂中的一种或多种；所述第一液相为含钒浸出液，所述第二液相为含铬浸出液。

通过采用本发明的方法，可以选择性地先将焙烧后的钒铬渣中的钒浸出来，然后再将铬分离出来，实现了从钒铬渣中对钒和铬的分步提取，且步骤少，操作简单，并且根据本发明的方法，钒的浸出率为89重量％以上，铬的浸出率为89重量％以上。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种从钒铬渣中分离回收钒和铬的方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)将钒铬渣和含钙物料进行钙化焙烧；

(2)在pH值为3.2以下的条件下，将步骤(1)得到的焙烧产物进行酸浸后并固液分离，得到第一固相和第一液相；

(3)将所述第一固相与氧化剂和硫酸盐在溶剂中进行接触反应，并将得到的接触后的产物固液分离，得到第二固相和第二液相；

其中，所述氧化剂为过硫酸盐、过氧化物和碱金属氧化物中的一种或多种，所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾和硫酸锂中的一种或多种；所述第一液相为含钒浸出液，所述第二液相为含铬浸出液。