[发明专利]一种从钒渣提钒废水中提取钒铬的方法

说明书

本发明公开了一种从钒渣提钒废水中提取钒铬的方法，它是通过离子交换将废水中的钒、铬分离提取出来，剩余液体钒、铬达到《钒工业污染物排放标准》要求。分离出来的钒液和铬液可生产高附加值产品，得到的高浓度钒液可用于生产五氧化二钒；得到的高浓度铬液通过还原后沉淀出氢氧化铬，煅烧后得到三氧化二铬颜料，从而实现含钒废水中钒、铬的资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种从钒渣提钒废水中提取钒铬的方法，属于钒化工领域。它是通过离子交换将废水中的钒、铬分离提取出来，得到的高浓度钒液可用于生产五氧化二钒，得到的高浓度铬液通过还原后沉淀出氢氧化铬，煅烧后得到三氧化二铬颜料，从而实现含钒废水中钒、铬的资源化利用。

背景技术

钒渣提钒企业根据原料的不同，都含有一定的铬，在焙烧过程中，部分铬与钠盐反应转换进入溶液，在酸性铵盐沉钒过程中，少量钒和大部分铬则进入生产废水中。某提钒企业废水中Cr⁶⁺离子浓度在1.5~5g/L左右，V⁵⁺浓度在0.05~0.2g/L，每天废水处理量达1000m³，每天的废水中含五氧化二钒量达到180～360Kg，三氧化二铬含量达到2~7吨，现五氧化二钒的售价达到25~27万元/吨，三氧化二铬颜料售价1.2~1.7万元/吨，回收废水中的钒和铬对企业有着明显的经济效益。

提钒废水中的钒和铬作为重金属，必须除去，通常大多提钒企业采用钒铬共沉法：其工艺是在废水中加入硫酸亚铁和生石灰同时将钒和铬共同沉淀出来，由于得到的钒铬废渣杂质含量高，钒铬再次分离提取困难，只能堆放储存，不能实现资源综合利用，且处理后的废水铬含量无法达标。还有的企业采用两步化学沉淀法：其工艺是先加入聚合硫酸铁将钒生成钒酸铁沉淀出来，然后用还原剂将铬还原，后加入氢氧化钠沉淀氢氧化铬，该工艺虽实现了钒、铬的分离，缺点是钒酸铁进一步回收钒比较困难，而沉淀得到的氢氧化铬含量只有30～40%，品质偏低、杂质含量高，也无法利用，其次是加入的辅料用量大，成本高。

由于六价铬属于毒性较强的物质，国家在2011年制定了《钒工业污染物排放标准》（GB26452-2011），规定废水排放限值为V⁵⁺1.0mg/L，Cr⁶⁺0.5mg/L。对于生产废水中的铬含量有严格的规定。

因此回收废水中的铬不仅是环保的要求，同时也可以为企业带来经济效益。但是目前国内提钒企业主要采用对废水进行还原沉淀，去除废水中的钒和铬，使废水中的钒和铬含量达标排放，形成的含一定量铬和少量钒的铬渣作为工业废物交由专门机构进行综合处理，是当前提钒企业的环保难题。

有企业以处理工业废弃物的方法把铬渣交给专门处理工业废弃物的机构后，该产物的处理方法为了兼顾其他不同种类的工业废渣，采用了加碳酸钠焙烧的方法，在高温下重新氧化该废渣中的低价钒和铬，使钒铬成为高价的可溶性盐进入水溶液，再利用萃取法分离其中的钒，剩下的六价铬再通过还原沉淀的方法制取氢氧化铬。该方法把已经还原成三价的铬通过高温氧化，重新形成可溶性的六价铬，再经过还原过程，生成氢氧化铬回收，由于该流程的普遍适应性，对于提钒企业产生的铬渣这一特定产物，该方法造成了氧化和还原过程的重复进行，导致流程长，处理成本高，造成资源和能源的浪费。

其他回收废水中钒铬的方法有采用硫酸氢钠将五价钒还原成四价钒、六价铬还原成三价铬，再加入双氧水将四价钒氧化成五价钒，由离子交换法选择性吸附五价钒离子，NaOH解吸树脂得到含钒洗脱液，洗脱液制得偏钒酸铵，煅烧得到五氧化二钒。三价铬溶液调节PH值，使铬以水合氢氧化铬的形式析出，煅烧即得三氧化二铬粉末，但此方法未提及用于含钒废水分离与回收钒与铬。