[发明专利]一种利用V5+萃取富集含钒溶液的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及冶金领域，具体涉及一种利用V⁵⁺萃取富集含钒溶液的方法。

【背景技术】

含钒矿产资源和含钒物料一直是钒冶炼的主要原料，各自均有成熟的加工技术和生产方法，但随着市场行情的不断变化、环保要求的不断提升，传统V⁴⁺萃取或离子交换的冶炼方式成本居高不下。

这是由于长期以来业内一致认为V⁵⁺因溶解度等原因不利于萃取，故少有人采用。传统以 V⁴⁺萃取的工艺只能对V⁴⁺进行萃取，所以必须将V⁵⁺全部还原为V⁴⁺后萃取，然后又将V⁴⁺全部氧化为V⁵⁺才能进行沉钒工序，价态反复变化，耗材费时。而且以V⁴⁺萃取的工艺具有以下缺点：

1、主要采用离子型萃取剂，饱和度低，萃取能力非常有限。

2、V⁴⁺萃取，由于萃取能力原因，萃取级数多，一般≥6级以上。

3、V⁴⁺常用萃取剂对Fe有一定的吸附能力，故萃取过程提纯不够，产品Fe容易偏高；

4、V⁴⁺萃取反水浓度较低，处理量小；

5、V⁴⁺萃取酸耗高，环保处理费用大、污水不可循环处理使用、萃取填槽量大、占用金属多等缺点，同时大量使用化学危险品，管理风险大。

【发明内容】

本发明的目的在于克服技术中存在的问题，提供一种利用V⁵⁺萃取富集含钒溶液的方法，无需反复变化钒离子的价态，且萃取率高。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

包括以下步骤：

(1)将含钒物料浸出原液的pH值调节在7以下，生成沉淀或絮状物，然后在搅拌条件下加入氧化剂进行反应，反应溶液逐渐变为暗褐色，此时反应溶液中的钒离子氧化为V⁵⁺，过滤反应溶液，获得的滤液为萃取原液；

(2)将萃取原液的pH值调节在7以下，再采用pH值与萃取原液pH值相等的萃取有机相将萃取原液中的V⁵⁺进行逆流萃取，获得富集V⁵⁺的有机相以及萃取余水，将富集V⁵⁺的有机相通过反萃剂溶液进行反萃处理，获得富集V⁵⁺的反水并储存，得到利用V⁵⁺萃取富集含钒溶液；

其中，按质量百分数计，萃取有机相由以下组分组成：5～30％的萃取剂，2～15％的协萃剂，余量为溶剂。

进一步地，步骤(1)的含钒物料浸出原液中含有+5、+4、+3以及+2的钒离子，且如果所有钒离子均生成V₂0₅时，V₂0₅浓度为2g/L～20g/L。

进一步地，步骤(1)中的氧化剂包括双氧水、硫代硫酸钠、氯酸钙、氯酸钠、氯酸钾、次氯酸钙、次氯酸钾和氯气中的一种或任意两种以上的混合物。

进一步地，步骤(1)中氧化直至检测V⁴⁺折合为V₂O₅的浓度在1g/L以下时结束。

进一步地，步骤(1)中含钒物料浸出原液、步骤(2)中的萃取原液和萃取有机相的pH 值均通过pH值调节剂调节为1.3～2.7，pH值调节剂包括：硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氢氧化钙、碳酸镁、碳酸钠和天然碳酸钙石料粉中的一种或任意两种以上的混合物；

步骤(2)中的反萃剂溶液是将反萃剂按2～15％的质量百分比溶解在水中混合均匀得到的；反萃剂为氢氧化钠/钾、碳酸钠/钾、碳酸氢钠/钾、氧化钠和氧化钾的一种或任意两种以上的混合物，或者是硫酸、盐酸和硝酸的一种或任意两种以上的混合物。

进一步地，步骤(1)中的氧化反应温度以及步骤(2)中的萃取温度均在25～50℃。

进一步地，萃取剂包括三正辛胺、三辛胺、Mextral 54-100、N235、Alamine 336、N263、 N1923、HBL101和P507中的一种或任意两种以上的混合物；协萃剂包括正辛醇、异辛醇、仲辛醇或磷酸三丁酯；溶剂包括溶剂煤油、磺化煤油、苯、氯仿或2一乙基己醇中的一种或任意两种以上的混合物。