[发明专利]一种从钒铬渣中提取钒和铬的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从钒铬渣中提取钒和铬的方法。

背景技术

从钒铬渣中提取钒铬的方法主要有钠盐焙烧和亚熔盐法，通过将钒和铬同时溶解于溶液中，再从溶液中将钒和铬分离。然而钠盐焙烧如果只提取钒可以获得满意效果，但对铬的提取率很低，且焙烧过程中需要高温1000℃焙烧，容易粘料，使焙烧无法实现产业化；在此基础上，中科院开发出亚熔盐液相从钒铬渣中提取钒铬，解决了高温粘料问题，但亚熔盐是在液相浸出提钒铬，过程中需要密闭通氧气，浸出时间长4～6h，浸出过程中硅等杂质影响严重，其难以实现连续产业化操作。

CN102586612A公开了一种从含钒铬渣中回收钒铬的方法该方法采用下述工艺步骤：(1)反应：含钒铬渣在质量浓度为10％～60％的NaOH溶液中与氧化性气体进行加热氧化反应，反应温度为180-350℃，反应时间为0.5-10h，；所述的氧化性气体为氧气、空气、富氧空气和臭氧中的一种或几种；氧化性气体的分压为0.1MPa～5.0MPa，得到反应浆料；(2)稀释：用稀释剂将反应浆料稀释至浆料的氢氧化钠浓度为100～350g/L，得到混合浆料；(3)过滤分离：将混合浆料在80～130℃进行过滤分离，得到富铁尾渣和溶出液；(4)除杂：将溶出液加入脱硅剂进行除杂；然后固液分离，得到除杂后液和含硅渣；(5)钒酸钠结晶：将除杂后液冷却结晶，即得到钒酸钠和结晶后液；(6)铬酸钠结晶：所述的结晶后液蒸发、结晶，得到铬酸钠。本方法钒铬浸出率可达99％，终渣中含钒铬量小于0.1wt％，具有尾渣中含钒铬量低，钒铬提取效率高的特点。该方法需要采用富氧的氧化性气体作为原料，成本较高，也给提钒铬带来更大的安全隐患，并且浸出过程需要80～130℃过滤分离渣，且无法产业化连续运作，处理量有限。

CN102531056B公开了一种钒渣加压浸出清洁生产钒酸钠铬酸钠的方法，该方法包括以下步骤：(1)配料：将钒渣与NaOH溶液混合，得到反应物料；(2)反应：钒渣在NaOH溶液中与氧化性气体在高压下进行氧化反应，反应后得到含NaOH、Na₃VO₄、Na₂CrO₄及水溶性杂质组分的溶液及富铁尾渣的固液混合料浆；(3)固液分离；(4)除杂；(5)钒酸钠结晶；(6)铬酸钠结晶。该方法易于操作，操作温度大大低于传统提钒工艺温度，能耗小，且实现钒铬高效共提，钒铬提取率均高于95％。该工艺也采用富氧的氧化性气体作为原料，成本较高，也给提钒铬带来更大的安全隐患，并且也是采用氢氧化钠的液相浸出，且需加压，其难以实现连续产业化。

上述的CN102586612A和CN102531056B公开的提钒和铬的方法都需要在高压反应釜中进行，其难以实现产业化，更不可能实现对钒铬渣提钒和铬的连续产业化生产。

CN102329964B公开了一种从钒铬还原废渣中分离回收钒和铬的方法。本方法的主要步骤为：经浆化洗涤脱除水溶性盐后，剩余的钒铬还原废渣在碱性溶液中氧化提钒，同时实现钒铬分离，浸出液经冷却结晶可得到正钒酸钠产品；将提钒后的钒铬还原废渣酸性浸出，经除杂及蒸发结晶后制备碱式硫酸铬产品。根据本方法制备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/T 2678-2007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，因此该方法适应范围小；并且，该专利的方法步骤繁多较为复杂，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钒铬渣提取钒铬的方法中存在的工艺复杂而难以实现产业化生产的缺陷，提供一种方法简单易于实现产业化生产的从钒铬渣中提取钒和铬的方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种从钒铬渣中提取钒和铬的方法，其中，该方法包括：将所述钒铬渣与碱金属氢氧化物进行第一焙烧，将第一焙烧后的产物再进行第二焙烧，并将第二焙烧后的物料进行水浸；所述碱金属氢氧化物为氢氧化钾和/或氢氧化钠；其中，所述第一焙烧条件包括：温度为150-695℃，时间为60-130min；所述第二焙烧条件包括：温度为700-860℃，时间为60-180min。