[发明专利]一种从碱性含钒铬溶液中萃取分离铬的方法

说明书

本发明提供了一种从碱性含钒铬溶液中萃取分离铬的方法，所述方法包括以下步骤：将含有胺类萃取剂和改性剂的有机溶液与碱性含钒铬溶液混合进行萃取，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含钒水相；将得到的含铬有机相与反萃剂溶液混合进行反萃处理，得到下层含铬水相和上层有机相，所述上层有机相返回循环使用。本发明所述方法可实现强碱性含钒铬溶液中铬的高效萃取以及钒的零萃取，钒铬分离效果显著，铬的萃取率接近100％，铬的反萃率可达到100％；所述方法工艺流程简短，操作方便，萃取剂可循环使用，成本低廉。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，涉及一种从碱性含钒铬溶液中萃取分离铬的方法，尤其涉及一种从强碱性含钒铬溶液中萃取分离铬的方法。

背景技术

钒和铬在元素周期表中位置相邻，性质相似，在自然界中往往以共伴生形式存在于钒钛磁铁矿中，而由于钒钛磁铁矿中钒的含量一般较低，往往需经精矿冶炼-铁水提钒-钒渣提取氧化钒等工艺来实现钒钛磁铁矿中钒的提取。目前从钒渣中提钒的工艺主要为火法焙烧和湿法液相氧化工艺，前者包括钠化焙烧、钙化焙烧以及空白焙烧等，后者通常以强碱作为介质，但以上工艺中，钒、铬的共提取难以避免，进入水溶液的钒铬还需进行后续分离。

目前，溶液中钒铬分离的方法主要有沉淀法、结晶法、离子交换法和溶剂萃取法等。沉淀法主要是利用钒铬在溶液中发生沉淀条件的差异，通过控制溶液pH值或加入沉淀剂，使溶液中钒、铬分步沉淀，工艺比较简单，成本较低，但此方法分离效率有限，且沉淀得到的产品纯度较低。结晶法与沉淀法类似，通常是采用分步结晶，即先冷却结晶得到钒酸盐，再蒸发结晶得到铬酸盐的方法实现钒、铬的初步分离。此方法一般适用于采用NaOH、KOH等碱溶液从钒渣中提取钒或者共同提取钒铬，例如CN 102127655 A、CN 102534232 A以及CN101812588A均实现了钒渣中钒铬的共同提取。但分步结晶法受制于分离效率和溶液夹带，得到的钒酸盐中间产品会夹带铬，对产品的后续转化有较大影响。

离子交换法是以阴离子交换树脂为分离介质来分离水溶液中的钒铬，通过控制溶液的pH值调控离子交换树脂对钒铬吸附能力的差异。该方法分离钒铬的效果虽然较好，但是树脂的吸附容量有限、再生性能也不好，会造成树脂用量大，生产成本高的问题，而且操作复杂，不易大规模连续化生产。CN 107190155 A公开了一种从含钒铬混合液中提取钒、铬的方法，在酸性条件下采用交换树脂吸附分离溶液中的钒，钒通过解吸以及进一步的沉钒制备钒酸盐，铬通过沉淀获得铬产品，但该工艺流程长，且钒铬分离不彻底。

溶剂萃取法分离钒铬具有分离效果好、萃取容量大、易连续化生产等优点，但目前钒铬分离方法多集中在溶液呈酸性、中性或弱碱性，且以萃取分离钒为主。而钒酸盐溶解后所得溶液pH值多在11～14之间，溶液中钒浓度高、铬浓度低，采用现有方法，需首先加酸调节溶液pH值，步骤复杂，且钒铬分离效率低，难以达到对铬的高效分离。CN 104694749 A公开了一种从碱性水溶液中萃取分离钒铬的方法，采用胺类萃取剂可实现碱性水溶液中钒铬的萃取分离，但萃取剂的预酸化步骤、向水相溶液中额外加入杂质试剂，会使操作流程加长，成本增加，且杂质不仅会降低萃取剂对钒的萃取饱和容量，还在后续沉钒操作中与钒一同沉淀，影响产品纯度。

综上所述，寻求在强碱性条件下实现溶液中钒铬的简便、高效分离的方法，是目前研究亟需解决的问题之一。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种从碱性含钒铬溶液中萃取分离铬的方法，所述方法通过采用有机萃取溶液可将强碱性含钒铬溶液中的铬萃取出来，钒铬分离效果显著，分离铬后的溶液可直接用于钒产品的制备；本发明所述方法工艺流程简单，有机萃取溶液可循环使用，成本低廉。

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碱性含钒铬溶液中萃取分离铬的方法，所述方法包括以下步骤：