[发明专利]一种从含钒溶液中分离提取钒的方法

说明书

本发明提供一种从含钒溶液中分离提取钒的方法，包括以下步骤：步骤1、向含钒溶液中加入硫酸，调整硫钒比，使用电解池将含钒溶液中的钒电解还原到三价，得到含硫酸钒的溶液；步骤2、向含硫酸钒的溶液中加入浓硫酸，提高硫钒比；步骤3、冷却后，搅拌反应一段时间，过滤获得硫酸钒V₂(SO₄)_3`(x)H₂SO₄.nH₂O及含杂质的结晶母液，其中1≥x≥0。本发明从含钒溶液中分离提取钒的方法能深度分离含钒溶液中的钒与杂质，获得硫酸钒晶体，该方法简单易行，分离成本低廉。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术，尤其涉及一种从含钒溶液中分离提取钒的方法。

背景技术

目前，从含钒溶液中提取钒化合物的方法较多，包括：红钒沉淀法，铵盐沉淀法，铁盐沉淀法和钙盐沉淀法。其中红钒沉淀法、铵盐沉淀法的钒钼分离的效果不好，钒钾分离的效果也存在一定问题。铁盐沉淀法和钙盐沉淀法，更适用于低浓度钒溶液，如含钒废水(钒含量多小于等于20g/L)的处理，且得到的产物纯度差，使其应用受限。

全钒液流电池电解液是一种富含混合价态钒的硫酸盐溶液，提钒的传统做法是首先沉淀获得钒酸铵，经过煅烧获得钒氧化物，经酸溶解，或经过电解获得电解液溶液，所经过的流程较长，生产操作负责，成本较高，而且产生大量的含铵废水，处理成本高昂，在环保监督日趋严厉的情况下，成本越来越高。亟待一种分离效果好，分离成本低的含钒溶液提钒方法。

发明内容

本发明的目的在于，针对含钒溶液中提取钒化合物的方法不同程度的存在分离效果差、分离成本高的问题，提出一种从含钒溶液中分离提取钒的方法，该方法能深度分离含钒溶液中的钒与杂质，获得硫酸钒晶体，该方法简单易行，分离成本低廉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种从含钒溶液中分离提取钒的方法，包括以下步骤：

步骤1、向含钒溶液中加入硫酸，调整硫钒比，使用电解池将含钒溶液中的钒电解还原到三价，得到含硫酸钒的溶液；

步骤2、向含硫酸钒的溶液中加入浓硫酸，提高硫钒比；

步骤3、冷却后，搅拌反应一段时间，过滤获得硫酸钒V₂(SO₄)_3`(x)H₂SO₄.nH₂O及含杂质的结晶母液，其中1≥x≥0。

进一步地，步骤1中由含钒原料溶解于水制备得到含钒溶液。所述含钒原料包括但不限于含V₂O₅的石油燃灰、工业偏钒酸铵、工业V₂O₅、工业多钒酸铵、含钒钢渣、钒渣中的一种或多种。所述V₂O₅的石油燃灰经钠化焙烧后溶解于水，制备得到含钒溶液(钒酸钠溶液)。所述工业偏钒酸铵加氢氧化钠和水溶解成含钒溶液。所述工业V₂O₅加氢氧化钠和水溶解成含钒溶液。

进一步地，步骤1中含钒溶液中钒离子浓度为0.1-5mol/L，优选为1-3mol/L。

进一步地，步骤1中硫和钒的物质的量之比为S:V≥1.5，优选为5≥S:V≥1.5。

进一步地，步骤1中电解参数为电流密度50-150A/m²，0-50℃，电解2-10h，优选的电流密度70-100A/m²，10-50℃，电解4-6h，更优选的电流密度80A/m²，室温，电解5h。

进一步地，步骤1中的硫酸浓度为50-92.5％wt。

进一步地，步骤2中的浓硫酸浓度为92.5-99.8％wt。