[发明专利]一种低温常压提取钒渣中钒和铬的方法有效
申请号: | 201510763421.4 | 申请日: | 2015-11-10 |
公开(公告)号: | CN105400967B | 公开(公告)日: | 2018-07-03 |
发明(设计)人: | 杜浩;郑诗礼;刘彪;王少娜;刘龙杰;张懿;王海旭;李兰杰;高明磊;陈东辉;白瑞国 | 申请(专利权)人: | 中国科学院过程工程研究所;河北钢铁股份有限公司承德分公司 |
主分类号: | C22B34/22 | 分类号: | C22B34/22;C22B34/32 |
代理公司: | 北京方安思达知识产权代理有限公司 11472 | 代理人: | 王宇杨;李彪 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钒渣 常压提取 反应浆料 钒铬 微孔 固液混合料浆 操作安全性 铬酸钠结晶 水溶性杂质 氧化性气体 布置装置 反应能耗 富铁尾渣 固液分离 化工领域 湿法冶金 氧气溶解 钒酸钠 常压 除杂 浸出 提钒 | ||
1.一种低温常压提取钒渣中钒和铬的方法,包括以下步骤:
(1)配料:将钒渣与NaOH溶液混合,得到反应浆料,所述NaOH溶液中,NaOH的质量浓度为40%以上;
(2)反应:钒渣在NaOH溶液中与氧化性气体进行氧化反应,所述氧化反应温度为100-160℃;氧化性气体通过孔径为0.5-50μm的微孔布置装置将氧化性气体通入常压反应釜中,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;其中,所述微孔布气装置为钛、不锈钢、镍或镍合金材质烧结过滤滤芯或钛粉末冶金烧结曝气器;所述微孔布气装置通气压力为0.1MPa以上,所述微孔布气气体流速为,每处理1kg钒渣0.01-5L/min;所述微孔布气气体温度为70-150℃;
(3)固液分离:将步骤(2)得到的混合料浆进行固液分离,分别得到富铁尾渣及含NaOH、Na3VO4、Na2CrO4及水溶性杂质组分的溶出液;
(4)除杂:在步骤(3)所得到的溶出液中加入脱硅剂除杂,固液分离后得到除杂后液和含硅渣;
(5)钒酸钠结晶:将步骤(4)所得到的除杂后液冷却结晶,得到钒酸钠晶体与钒酸钠结晶母液,固液分离得到钒酸钠晶体;
(6)铬酸钠结晶:将步骤(5)所得的钒酸钠结晶母液蒸发结晶,得到铬酸钠晶体与铬酸钠结晶母液,固液分离,得到铬酸钠晶体。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将步骤(2)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用稀释剂进行稀释,得到稀释后的固液混合料浆;步骤(3)对稀释后的固液混合料浆进行固液分离,分别得到富铁尾渣及含NaOH、Na3VO4、Na2CrO4及水溶性杂质组分的溶出液。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述NaOH与钒渣质量之比为1:1以上。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述氧化性气体为氧气、空气、富氧空气和臭氧中的一种或几种。
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述微孔布气装置的形状为棒状、半球状、平板状或其他任意形状。
6.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述所述氧化反应时间为0.3h以上。
7.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述稀释剂为水或浓度为400g/L以下的NaOH水溶液,或者对步骤(3)得到的富铁尾渣进行洗涤后得到的洗涤液;
所述稀释终点为料浆中氢氧化钠浓度为80-450g/L。
8.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(4)中所述脱硅剂为Al2O3、Al(OH)3、NaAlO2、Na2O·Al2O3·2.5H2O、CaO和MgO中的1种或至少2种的组合;步骤(4)中所述脱硅剂的加入量为生成理论沉淀物所需量的1倍以上。
9.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(5)中所述钒酸钠结晶的NaOH浓度为100-300g/L,所述冷却结晶终点温度为20-60℃。
10.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(6)中所述铬酸钠结晶终点NaOH浓度为40%以上,结晶母液直接返回步骤(1)进行配料。
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