[发明专利]从含钒溶液制备钒氧化物的方法

说明书

本发明提供了一种从含钒溶液制备钒氧化物的方法。上述方法包括：步骤S1，将含钒溶液的pH值调整至5～11，然后对含钒溶液进行第一萃取，得到萃余液；其中除杂萃取剂为体积浓度5～30％的P204的煤油溶液；步骤S2，向萃余液中加入还原剂进行还原反应，得到还原溶液；步骤S3，对还原溶液进行第二萃取，得到负载钒的有机相；其中钒萃取剂为体积浓度15～35％的P204或P507的煤油溶液；步骤S4，反萃负载钒的有机相，得到反萃溶液；其中反萃剂为盐酸；步骤S5，将反萃溶液进行喷雾热解，得到钒氧化物。本发明解决了现有技术中从含钒溶液中提钒存在的钒氧化物除杂率低、流程长等问题，解决了钒与铬、其他杂质的分离难题。

技术领域

本发明涉及钒提取技术领域，具体而言，涉及一种从含钒溶液制备钒氧化物的方法。

背景技术

现有技术中主要的提钒原料为钒钛磁铁矿，通常采用以下工序进行提钒：钒钛磁铁矿经过冶炼后得到的钒渣经过钠化焙烧，得到可溶性的钒渣；可溶性的钒渣浸出(通常为水浸)后得到含钒溶液，除杂后再经过二次沉钒，得到偏钒酸铵，最后焙烧后得到五氧化二钒。该方法工艺流程长，钒回收率不高，产品纯度难以提高。专利CN101412540A公开了一种使用萃取工艺来来提高产品纯度的方法，这种方法确实可以提高产品纯度，但该专利中进一步延长了原本就不短的工艺流程。

从含钒溶液中采用萃取法提钒被认为是缩短工艺流程的有效方法，专利CN109207724A公开了一种萃取钒的工艺，具体是使用水溶性酰胺为萃取剂将钒铬一起萃取后，通过控制反萃条件实现钒和铬分别反萃。然而，这种方法在热力学上是可能的，但实施过程中，钒和铬的分离并不充分，单一的钒或铬产品中不可避免的存在另一种杂质。

因此，开发流程短，除杂效率高的提钒工艺是降低提钒成本、提高资源利用率、制备高品质钒氧化物产品的当务之急。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种从含钒溶液制备钒氧化物的方法，以解决现有技术中从含钒溶液中提钒存在的钒氧化物除杂率低、流程长等问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种从含钒溶液制备钒氧化物的方法，含钒溶液中的阳离子包括五价钒离子、六价铬离子和杂质离子，杂质离子包括钠离子、钙离子、三价铁离子、硅酸根离子中的一种或多种；上述方法包括以下步骤：步骤S1，将含钒溶液的pH值调整至5～11，然后利用除杂萃取剂对含钒溶液进行第一萃取，得到萃余液；其中除杂萃取剂为体积浓度5～30％的P204的煤油溶液；步骤S2，向萃余液中加入还原剂进行还原反应，得到还原溶液；步骤S3，使用钒萃取剂对还原溶液进行第二萃取，得到负载钒的有机相；其中钒萃取剂为体积浓度15～35％的P204或P507的煤油溶液；步骤S4，使用反萃剂反萃负载钒的有机相，得到反萃溶液；其中反萃剂为盐酸；步骤S5，将反萃溶液进行喷雾热解，得到钒氧化物。

进一步地，步骤S1中，调整含钒溶液的pH值时采用氢氧化钠或硫酸作为pH调整剂；优选地，将含钒溶液的pH值调整至8～9，然后进行第一萃取。

进一步地，第一萃取的过程中，萃取相比O/A为(0.1～1):1，采用萃取级数为2～4级的逆流萃取；优选地，除杂萃取剂为体积浓度5～10％的P204的磺化煤油溶液。

进一步地，步骤S2中，还原剂为二氧化硫、硫化氢、硫化钠中的至少一种，还原反应的温度为20～98℃，优选为40～98℃。

进一步地，步骤S3中，第二萃取的过程中，萃取相比O/A为(0.5～4):1，采用萃取级数为8～20级的逆流萃取。

进一步地，钒萃取剂为体积浓度15～35％的P204或P507的磺化煤油溶液。

进一步地，步骤S4中，先使用硫酸洗涤负载钒的有机相，得到酸洗液和除杂有机相，然后使用反萃剂反萃除杂有机相，得到反萃溶液；优选地，洗涤过程中使用pH为0.4～1.5的硫酸水溶液，洗涤级数为4～8级。