[发明专利]一种高钙高磷钒渣提钒脱磷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钒的湿法冶金技术领域，更具体地讲，涉及一种高钙高磷钒渣提钒脱磷的方法。

背景技术

钒渣是制取氧化钒的主要原料，目前产业化的提钒工艺主要有两种，即钠化焙烧提钒工艺和钙化焙烧提钒工艺。工业生产使用的钒渣主要为普通钒渣，其特点是CaO含量低，一般CaO/V₂O₅≤0.15。然而，对于CaO/V₂O₅≥0.16，P≥0.06％的高钙高磷钒渣而言，因CaO含量高导致焙烧转化率大幅度降低而不宜采用钠化焙烧-水浸提钒工艺；因磷含量高，酸性含钒溶液除磷技术问题未解决而不宜采用钙化焙烧-硫酸浸出提钒工艺。

中国专利CN103667710B公开了一种高钙钒渣清洁生产五氧化二钒的工艺。该工艺对浸出液进行除磷，除磷剂为SiO₂、TiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃高温合成的玻璃相产物，除磷反应时pH＝3.5～5。该方法需要调节浸出液pH＝3.5～5，会造成溶液中的钒损失；不能有效降低残渣中的磷含量，不利于残渣返回高炉利用。中国申请专利CN104480308A公开了一种酸性钒浸出液中的除磷方法。该方法是对浸出液除磷，反应pH＝2.5～4，除磷剂为A与B组分构成的复合物，其中A组分为Al₂(SO₄)₃、MgSO₄、CaSO₄、SrSO₄和ZnSO₄中的一种，B组分为[Fe(OH)n(SO₄)m]q，0.5≤n≤2，1≤m≤3，10≤q≤100000。该方法不能有效降低残渣中的磷含量，不利于残渣返回高炉利用。中国申请专利CN104157892A公开了一种全钒液流电池的硫酸氧钒电解液除磷方法。该方法将脱脂棉先用75％酒精浸泡2h，再用0.5mol/L的硫酸铵溶液或硫酸钠溶液浸泡24h，烘干后用纯水洗涤两遍，装入吸附柱中吸附除磷。该方法仅适用于磷含量低的溶液，对高钙高磷钒渣浸出液体系不适用。

迄今为止，未见到同时解决酸性含钒浸出液深度除磷和提钒残渣脱磷的相关研究报道。

发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是针对上述现有技术的问题，提供一种高钙高磷钒渣提钒脱磷的方法。该方法适用范围广、钒的回收率高，工艺成本低，操作简单，易产业化。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种高钙高磷钒渣提钒脱磷的方法，它包括以下步骤：

A，第一次酸浸除磷

首先，将高钙高磷钒渣在850～950℃下焙烧2h后，粉碎得到熟料；然后将熟料用稀硫酸在pH为2.6～3.5的条件下进行第一次酸浸，在酸浸开始的30min内加入除磷剂，进行深度除磷；酸浸除磷结束后，固液分离，获得第一次浸出液和第一次酸浸残渣；

B，第二次酸浸脱磷

将第一次酸浸残渣用稀硫酸在pH为0.6～1.2的条件下进行第二次酸浸，酸浸结束后固液分离，获得第二次浸出液和第二次酸浸残渣。

本发明更进一步的技术方案，所述高钙高磷钒渣是指CaO与V₂O₅质量比≥0.4，P质量含量≥0.16％的高钙高磷钒渣。

本发明一个优选实施方案，在步骤A中，所述熟料用稀硫酸在pH为2.8～3.0的条件下进行第一次酸浸。

本发明另一个优选实施方案，在步骤A中，所述除磷剂的加入时间为酸浸开始的10～20min之间；所述除磷剂的加入量为除磷剂中Fe与高钙高磷钒渣中P物质的量之比为0.7～1.2：1。

本发明更进一步的技术方案，在步骤A和步骤B中，所述除磷剂为硫酸铁、聚合硫酸铁、氯化铁、硝酸铁中的一种或几种。

本发明更进一步的技术方案，在步骤A中，所述第一次浸出液采用酸性铵盐沉钒的方法制备多钒酸铵后，氧化煅烧成五氧化二钒或者还原成三氧化二钒。

本发明另一个优选实施方案，在步骤B中，所述第一次酸浸残渣用稀硫酸在pH为0.8～1.0的条件下进行第二次酸浸。

本发明更进一步的技术方案，在步骤B中，所述第二次酸浸的反应温度为常温，反应时间为10～60min。