[发明专利]一种水解沉淀含钒溶液的方法

说明书

本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种水解沉淀含钒溶液的方法。本发明一种水解沉淀含钒溶液的方法，包括以下步骤：a、反应管预处理：取一根耐酸性材质的管子，其中填充五氧化二钒；b、含钒溶液预处理：将待处理的含钒溶液进行预加热，加热至95～100℃，调节含钒溶液的pH；c、含钒溶液过滤沉淀：将预处理后的含钒溶液从下至上，逆流通过a步骤处理后的反应管，并且对反应管下半部分进行加热，上半部分进行冷却，得到五氧化二钒晶体。本发明方法，通过增大过滤压力、预加晶种、设置差异温度带等有效手段，使沉钒过程与多钒酸铵的过滤同时进行，并且使所得到的五氧化二钒颗粒大小均与一致。

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种水解沉淀含钒溶液的方法。

背景技术

冶金生产企业中的转炉钒渣是生产五氧化二钒产品最基本的原料。加工转炉钒渣的常用方法是添加焙烧反应物进行氧化焙烧，再接续酸性浸出工序，浸出液中含有30～40g/L五氧化二钒计的钒酸钠、钒酸钙、钒酸锰和其它杂质的离子盐化合物。

众所周知的水解沉钒方法是：调节溶液pH值1.5～1.8，在搅拌的条件下加热溶液至95～98℃，沉淀40～90分钟。调酸、加热溶液过程中，五氧化二钒水解过程所形成的沉淀物的稳定性会降低，杂质阳离子在共沉淀条件下，会进入到沉淀化合物的结构里。

上述方法的缺点是沉淀时间较长，上层液中残钒量较多，沉淀物物理性质不达标，还存在细散性高、过滤性困难、含水量较高等问题，且沉淀物中杂质含量较高。

众所周知的一种外加晶种水解沉淀方法，所加沉淀晶种的质量与溶液中的五氧化二钒含量达到1:1；在上述晶种沉淀过程中，所引入沉淀过程的固相晶种不可能从本质上影响沉淀时间、沉钒率、沉淀产品质量。方法的缺点仍然存在，沉淀时间较长，上层液中残钒率较高，沉淀物物理性质不达标，沉淀物中杂质含量较高。

还有一种公知的水解沉淀方法包括预调酸、连续蒸汽加热、沉淀方法，仍然采用上述发明原型。其发明方法的是指在于，加热蒸汽和加热液体相互作用，由于局部过热，空穴现象形成了大量晶核，由于在结晶过程所形成的细散固体发达的比表面积，从而导致沉淀过程发生十分迅速。在这种条件下，沉淀速度缩短到3～5分钟，同时溶液中残钒量也有所减少。但这种方法也存在不可避免的缺点，沉淀物物理性质完全不达标(细散性：颗粒尺寸在5～10微米，甚至更小)，非常难过滤，溶液含水率非常高(通常达到100％)，杂质含量高。

发明内容

针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种沉钒结晶度高，颗粒均匀，杂质含量少的水解沉钒方法。

本发明一种水解沉淀含钒溶液的方法，包括以下步骤：

a、反应管预处理：取耐酸性材质的管子，其中填充五氧化二钒；

b、含钒溶液预处理：将待处理的含钒溶液进行预加热，加热至95～100℃，调节含钒溶液的pH至1.5～2；其中，按照固液比，反应管中填充的五氧化二钒:待处理含钒溶液＝0.5～2g:1L；

c、含钒溶液过滤沉淀：将b步骤预处理后的含钒溶液从下至上，逆流通过a步骤处理后的反应管，并且对反应管下半部分进行加热，使通过反应管的含钒溶液的温度为101～110℃，对反应管上半部分进行冷却，冷却至30～40℃；含钒溶液的流速为0.1～1L·/(h·cm²)，得到含钒溶液中的五氧化二钒晶体，以及水解沉淀后的含钒溶液。

上述所述一种水解沉淀含钒溶液的方法，其中a步骤中反应管为耐酸性不锈钢材质。

上述所述一种水解沉淀含钒溶液的方法，其中a步骤中填充的五氧化二钒的粒径为15～30um。

进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种水解沉淀含钒溶液的方法，其中b步骤中按照固液比，优选为反应管中填充的五氧化二钒:待处理含钒溶液＝0.5～0.9g:1L。