[发明专利]一种基于含钒冶金渣的改性酸浸高效回收钒的方法

说明书

本发明公开了一种基于含钒冶金渣的改性酸浸高效回收钒的方法，先将含钒冶金渣在隧道窑中烘干，然后在进入焙烧段在高温条件下焙烧改变含钒冶金渣的化学性质及晶型，彻底分解MgSiO3和MgPO3。之后加入强氧化剂氧化浸出、离子交换、净化除杂、铵化沉钒生产偏钒酸铵产品。用本发明的方法生产偏钒酸铵，含钒冶金渣的浸出率达99％以上。与传统含钒冶金渣的水浸、酸浸及碱浸等工艺相比，含钒冶金渣的浸出率提高了40‑45％。最大限度地提高了含钒冶金渣的钒浸出率、总回收率和资源利用率，解决了含钒冶金渣过滤难且回收成本高，因而具有极高的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及冶金化工及固废处理技术领域，尤其涉及一种基于含钒冶金渣的改性酸浸回收钒的方法。

背景技术

中国钒资源极其丰富，是全球钒资源储量大国，钒资源主要储存于钒钛磁铁矿和石煤矿中。全国10多个省市(区)都有钒矿物，主要集中在四川攀枝花地区和河北承德地区，尤其是攀枝花地区的钒资源相当丰富，已探明的钒钛磁铁矿储量近100亿t，五氧化二钒储量为1578万t，约占全国储量的55％，世界储量的11％；另外在河北承德地区，高铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大30％，V2O5含量大于0.7％)已探明储量2.6亿t，其中保有储量2.2亿t；低铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于10％，V2O5含量大于0.13％)已详细勘查确定的储量为29.6亿t，总共约占全国储量的40％。

中国还拥有丰富的石煤钒资源，石煤钒矿的含钒量与世界非石煤钒矿资源总储量相当。近几年来，随着中国经济的发展，国内低含钒量的石煤钒矿资源越来越被人们重视。然而，石煤提钒过程中产出的高含钒浸出冶金渣，该冶金渣的成分不同于石煤钒矿原矿，其钒的质量分数为10％左右，且含有较高的镁、磷和硅，这些杂质导致采用一般的酸洗、水洗、碱洗很难回收其中的钒，且洗涤完毕后的固液分离难度很大。从而会影响企业的生产效率，并导致能耗大，增加企业的生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、可降低能耗和生产成本、可提高钒的浸出率、总回收率和资源利用率的基于含钒冶金渣的改性酸浸高效回收钒的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于含钒冶金渣的改性酸浸高效回收钒的方法，其特征在于：按以下步骤进行，

1)经NaOH解析后的贵液通过添加MgCL₂，形成MgSiO3和MgPO3而除去Si、P杂质；

2)将步骤1)得到的含钒冶金渣通过隧道窑进行焙烧，在隧道窑的高温焙烧条件下，改变含钒冶金渣的化学性质及晶型，彻底分解MgSiO3和MgPO3；

3)然后输送至浸出搅拌槽，按照0.5-5％的重量比在浸出搅拌槽中加入强氧化剂并搅拌均匀；

4)按照8-12％的重量比加入工业硫酸至浸出搅拌槽，按照固液比(含钒冶金渣与水的比例)1:1.5,确保浸出矿浆在PH＝1.0-1.2、温度为45-90℃的条件下浸出3-8小时，然后通过带式过滤机进行固液分离；

5)将浸出液用氧化镁调至PH在1.7-1.9之间，然后用弱酸性大孔径阴离子树脂吸附，吸附后用10％的NaOH进行解析，解析完后的树脂用稀硫酸进行酸砖型；

6)将树脂吸附后的高浓度钒溶液用MgCL₂进行除硅、磷杂质，除杂后的液体用NH₄CL或NH₄₍SO4)₂进行氨化沉钒生成偏钒酸铵沉淀，通过离心机过滤后得到偏钒酸铵产品。

在步骤2)中，含钒冶金渣在隧道窑窑内以880-920℃的温度条件下焙烧24小时以将MgSiO3和MgPO3彻底分解。

在步骤4)中，往浸出搅拌槽加入98％的工业硫酸。

在步骤5)中，采用8％的稀硫酸进行酸砖型。