[发明专利]一种自三价铬酸性溶液中同步脱除铁与钒的方法

说明书

本发明提供了一种自三价铬酸性溶液中同步脱除铁与钒的方法，所述方法包括以下步骤：(1)加入铁源或钒源将三价铬酸性溶液中铁与钒的摩尔比配至1：1，并调节溶液pH至1.2～2.5；(2)向三价铬酸性溶液中加入氧化剂，将铁与钒分别氧化至三价与五价状态，铬保持三价状态；(3)向氧化后的溶液中加入结晶诱导剂在一定温度下进行反应，实现铁与钒的共沉淀。本发明所述方法在现有技术基础上进一步缩减了流程，工艺操作简单，可有效实现三价铬酸性溶液中铁与钒的脱除。

技术领域

本发明属于湿法冶金过程，涉及一种自三价铬酸性溶液中同步脱除铁与钒的方法。

背景技术

三价铬酸性溶液来源广泛，如钒冶金行业钒铬渣、高碳铬铁、铬铁矿等含铬原料或废渣与硫酸、盐酸或硝酸反应后产生的酸解液，以及含铬、铁的酸性废水等。由于原料中一般含铁与钒，导致三价铬酸性溶液中含有铁与钒的离子。含有铁与钒的三价铬酸性溶液脱除铁与钒后可直接用于生产三价铬盐产品。传统碱法铬盐生产方法生产三价铬盐需将六价铬盐作为中间产品，即先将含铬原料氧化成六价铬盐进行分离，然后再还原成三价铬盐。由于六价铬盐毒性大，环境污染重，因此由三价铬酸性溶液直接生产三价铬盐不仅具有生产流程短、成本低的优势，还可避免产生对环境严重污染的致癌性六价铬。

现有技术分离三价铬酸性溶液中的铁、钒均为分步法，即钒与铁分别脱除。酸性溶液中除铁方法主要有黄铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法、草酸盐分离法等，其中黄铁矾法应用最为广泛，但上述方法除铁深度不够，除铁后溶液铁含量一般大于1g/L，铬/铁质量比小于100，无法满足制备合格铬产品的要求；另外，沉铁渣中含有的大量活性羟基吸附性能强，导致铬被吸附夹带，不能利用。酸性溶液中除钒方法有萃取分离、离子交换等。萃取分离法通过萃取剂将绝大部分钒萃取至有机相中，铬基本不被萃取，可获得高品质的钒产品，但萃余液除含铬外，还含有少量的钒，导致氢氧化铬产品仍含钒2～5％，不能获得合格的铬产品。离子交换法利用树脂活性基团与钒/铬作用能力差异实现分离，但该法钒/铬分离系数低，产品互相夹带严重，且只适用于处理高价铬钒溶液，不适用于酸性体系中低价铬和钒的分离。

发明内容

针对现有技术中存在的钒、铁脱除效率低及分步脱除钒、铁的流程复杂等问题，本发明提供了一种自三价铬酸性溶液中同步脱除铁与钒的方法，所述方法在现有技术基础上进一步缩减了流程，工艺操作简单，可有效实现三价铬溶液中铁、钒的脱除。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种自三价铬酸性溶液中同步脱除铁与钒的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)加入铁源或钒源将三价铬酸性溶液中铁与钒的摩尔比配至1：1，并调节溶液pH至1.2～2.5；

(2)向三价铬酸性溶液中加入氧化剂，将铁与钒分别氧化至三价与五价状态，铬保持三价状态；

(3)向氧化后的溶液中加入结晶诱导剂在一定温度下进行反应，实现铁与钒的共沉淀。

优选地，步骤(1)中铁源为硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁、氯化亚铁中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)中钒源为钒酸钠、偏钒酸铵、硫酸氧钒中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)中所述氧化剂为双氧水、次氯酸钠、氯酸钠或过硫酸铵中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，步骤(3)中所述铁、钒共沉淀温度为60～80℃。

优选地，步骤(3)中所述的结晶诱导剂为氢氧化铁、氧化铁、钒酸铁中的任意一种或至少两种的组合。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明实现钒、铁的同步脱除，与现有技术相比，流程进一步缩短；