[发明专利]一种从草酸铵浸出含钒原料焙烧熟料溶液中分离偏钒酸铵的方法

说明书

本发明涉及一种从草酸铵浸出含钒原料焙烧熟料溶液中分离偏钒酸铵的方法，该方法为：将含钒原料焙烧熟料经草酸铵溶液浸出后得到的浸出液降温冷却结晶，然后固液分离，得到循环液和晶渣混合物；将晶渣混合物与水混合进行浸出溶钒，在搅拌条件下加热至晶渣混合物中的偏钒酸铵完全溶解，保温进行固液分离，得到尾渣和结晶前液；将结晶前液进行冷却结晶，固液分离后得到偏钒酸铵晶体和结晶母液。本发明利用温度和草酸铵浓度对钒溶解度的影响使进入液相中的钒全部结晶析出，钒的结晶率可达98％以上。同时制得纯度大于98％的偏钒酸铵产品。本发明工艺简单、经济环保，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于钒化工冶金技术领域，涉及一种从草酸铵溶液中分离偏钒酸铵的方法，尤其涉及一种从草酸铵浸出含钒原料焙烧熟料溶液中分离偏钒酸铵的方法。

背景技术

钒渣是对含钒铁水在提钒过程中经氧化吹炼得到的或含钒铁精矿经湿法提钒所得到的含钒渣的统称，是重要的提钒原料。传统钒渣提钒方法为钒渣钠化焙烧-水浸提钒，该方法是在750-850℃添加钠盐(如食盐、芒硝、纯碱等)焙烧，使钒渣中的钒铁尖晶石氧化为可溶性的钒酸钠，水浸后钒酸钠进入溶液。钠化焙烧过程钒回收率低，经多次焙烧后钒的回收率也仅为80％，且焙烧过程会产生有害的SO₂、HCl、Cl₂等侵蚀性气体，污染环境；同时在后续的钒酸钠浸出液沉钒过程会产生大量的高盐氨氮沉钒废水(含Na⁺、NH₄⁺)，治理成本很高。

针对钠化焙烧过程废水废气污染问题，CN103937978A、CN04003442A、CN103952565A提出了含钒原料经高温焙烧后用铵盐溶液或者氨水浸出提钒的方法。含钒原料中的低价钒经高温焙烧氧化成五价钒，在铵盐溶液或氨水浸出过程钒以偏钒酸铵的形式进入液相，经固液分离得到含钒浸出液，浸出液经冷却结晶得到偏钒酸铵产品。该方法氨浸操作工艺简单，设备要求低，钒浸出率高，偏钒酸铵产品纯度高，不产生高盐氨氮废水，过程清洁。但是，含钒原料通常采用高浓度的氨水或碳铵溶液作为浸出剂，铵根离子浓度为50-400g/L。氨水或者碳铵溶液都不稳定，尤其在高温50-95℃、高浓度的条件下，很容易分解产生氨气，造成氨水或铵盐的大量浪费，恶化操作环境。

为了降低氨气挥发给操作带来的困扰，CN104831090A提出了低温铵化浸出提钒的方法(浸出温度为15-45℃)，虽然可以一定程度上减少氨气的挥发，但是在大规模工业生产过程中，氨气挥发问题依然无法避免。可见，采用常规铵盐浸出方法无法满足空白焙烧铵浸工艺的需求，亟需开发一种无氨气挥发的铵盐浸出提钒方法。

鉴于草酸铵在高温下溶液性质稳定、不挥发的特点，CN105779758A和CN105779757A提出了以草酸铵溶液作为浸出液处理含钒原料焙烧熟料的方法，基于草酸铵的不挥发性，可实现浸出操作的安全友好操作。

然而利用草酸铵溶液对含钒原料焙烧熟料浸出得到偏钒酸铵后，对同时含有偏钒酸铵和草酸铵的浸出液直接进行结晶会出现浸出不全及结晶率较低等问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种从草酸铵浸出含钒原料焙烧熟料溶液中分离偏钒酸铵的方法，使进入液相中的钒全部结晶析出，钒的结晶率可达98％以上，同时得到了纯度大于98％的偏钒酸铵产品，具有良好的应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种从草酸铵浸出含钒原料焙烧熟料溶液中分离偏钒酸铵的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将含钒原料焙烧熟料经草酸铵溶液浸出后得到的浸出液降温冷却结晶，然后固液分离，得到循环液和晶渣混合物；

(2)将步骤(1)得到的晶渣混合物与水混合进行浸出溶钒，在搅拌条件下加热至晶渣混合物中的偏钒酸铵完全溶解，保温进行固液分离，得到尾渣和结晶前液；