[发明专利]一种高效提取提钒尾渣中铬的清洁工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金与铬化工技术领域，具体地，本发明涉及一种从提钒尾渣中高效提取铬的清洁工艺方法。

背景技术

钒和铬是国家重要的战略资源，钒产品和铬产品在国民经济中的位置不可替代。由含钒矿物(如钒钛磁铁矿)冶炼成铁水，再氧化吹炼得到的钒含量较高的钒渣是我国目前提钒的主要原料。不同含钒矿物吹炼得到的钒渣成分差异较大，但都会与钒同时伴存铬、铁等有价金属组分，具有很高的资源利用价值。经多种方法提取钒渣中的钒后，得到含铁、硅、铬等金属的提钒尾渣。普通钒渣提钒后所得尾渣中Cr0～2wt％，Si4～16wt％，TFe25～30wt％，同时还有少量Al、Ca、Mg等金属。以攀枝花红格地区的钒钛磁铁矿为原料冶炼提钒后所得尾渣中Cr4～15wt％，Si6～15wt％，TFe15～37wt％。加上提钒尾渣体量庞大，开发提钒尾渣中铬的高效提取利用，具有重要意义。

目前回收有价元素铬制备铬盐产品的方法主要包括焙烧法和液相氧化法两大类。由于提钒尾渣中同时含有一定量的硅，直接采用液相氧化法提铬，硅也消耗碱，使得在相同碱浓度下铬的浸取率大幅度降低。如CN 101817561B采用液相氧化法提铬，用30wt％～80wt％氢氧化钠溶液浸取，浸出液加除杂剂除杂，该浸出液碱浓度高，硅的脱除率较低，影响铬盐产品质量。因此，采用液相氧化钒提铬前硅的脱除具有重要意义。

提钒尾渣用低浓度氢氧化钠浸出时，铬不会进入液相，而硅则会进入液相，从而可以达到预脱硅的目的。将碱浸液液固分离后，再向滤液中加入硅固定剂，脱硅后滤渣再用液相氧化法提铬时铬的浸出率可以大幅度提高。如CN101591023A与CN102249253A为高铝粉煤灰脱硅，采用的就是先碱浸脱硅，再加固硅剂进行固硅的两步法。但这种方法需要两步液固分离，并得到水合硅酸钙，需要再处理，流程复杂。

本发明采用将硅的浸出与固定合为一步，在提钒尾渣用低浓度氢氧化钠浸出硅的同时加入硅固定剂，将硅转化为碱浸提铬过程中的惰性化合物，不仅消除了提铬过程硅的影响，提高了铬的提取率，而且流程更简便。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种高效提取提钒尾渣中铬的清洁工艺方法，可实现提钒尾渣中铬的高效提取。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提取提钒尾渣中铬的清洁工艺方法，包括以下步骤：

(1)将提钒尾渣与氢氧化钠溶液混合加热，同时加入硅固定剂固硅，液固分离后得到含氢氧化钠的浸液和脱硅渣；

(2)步骤(1)所得脱硅渣与氢氧化钠溶液混合，然后在氧化剂作用下碱浸提铬，液固分离后得到碱浸液和碱浸渣；

(3)步骤(2)所得碱浸渣与醇混合并持续搅拌进行醇洗脱碱，液固分离后得到醇洗液和碱浸渣；

(4)步骤(3)所得碱浸渣进行水溶提铬，液固分离后得到铬酸钠碱性液和渣；

(5)步骤(4)所得渣经逆流洗涤后得到提铬尾渣；

(6)处理步骤(4)所得铬酸钠碱性液制得重铬酸钠(红矾钠)母产品。

提钒尾渣用低浓度氢氧化钠浸出硅的同时加入硅固定剂，将硅转化为碱浸提铬过程中的惰性化合物，再经碱浸提铬得到硅含量较低的铬酸钠碱性液和富铁尾渣，从而实现提钒尾渣中铬的高效提取及有价组分的综合利用。

作为优选技术方案，本发明所述的方法，步骤(1)所述的提钒尾渣经球磨或破碎。

优选地，所述提钒尾渣的粒度为100～250目，优选为200～250目。

优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为10～20wt％，优选为10～15wt％。

优选地，所述提钒尾渣与氢氧化钠溶液的质量体积比(g:mL)为1:8～1:20g/mL，优选为1:15～1:20g/mL。

优选地，所述硅固定剂为生石灰和/或将生石灰打浆制得的石灰乳。

优选地，所述硅固定剂的添加量为使其中的Ca与含铬钒渣中SiO₂的摩尔比为0.7:1～1.5:1，优选为1:1～1.2:1。

优选地，所述石灰乳中生石灰CaO与水的质量比为1:4～1:6。

优选地，所述加热的温度为90～150℃，优选为90～100℃。

优选地，所述固硅的反应时间为0.5～4h，优选为1～2h。

优选地，所述含氢氧化钠的浸液返回用于配制步骤(1)中氢氧化钠溶液。