[发明专利]一种钒资源回收利用的方法

说明书

本发明公开了一种钒资源回收利用的方法，属于冶金技术领域，解决了传统技术中流程长、能耗高、污染严重的问题，其包括步骤A：在粗四氯化钛精制过程中，不加入除钒剂，得到精四氯化钛；步骤B：在步骤A中的含钒的精四氯化钛中加入还原剂，使四氯化钛中的三氯氧钒还原为三氯化钒；步骤C：将步骤B中得到的含钒溶液进行沉降和固液分离；步骤D：将步骤C中固液分离后的含钒溶液进行蒸馏，并根据生产需求调整溶液中的四氯化钛浓度，最终得到成品，实现了钒的回收利用，简化回收工工序、降低能耗与污染。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种钒资源回收利用的方法。

背景技术

在四氯化钛精制过程中，比较成熟的除钒工艺有铝粉除钒、钢丝除钒、硫化氢除钒和矿物油除钒等，在粗四氯化钛加入蒸馏釜后加热至沸点后，在蒸馏釜中加入除钒剂后，将三氯氧钒还原为二氯氧钒，通过二者的沸点不同，通过蒸馏塔中将四氯化钛中的钒元素除去。于是在蒸馏釜的釜底物中富集了大量的钒元素，成为富含钒资源的钒渣。目前钒渣提钒工艺主要是通过煅烧法或浸取法制备五氧化二钒，作为钒钢冶炼的原料，但这些方法均存在流程长，能耗高或污染重等不足。

因此有必要开发出一种新的提钒工艺，实现短流程、低能耗和低污染。

发明内容

针对现有技术中流程长、能耗高、污染严重的问题，本发明提供一种钒资源回收利用的方法，其目的在于：保留四氯化钛中的钒资源，实现钒的回收利用，简化回收工工序、降低能耗与污染。

本发明采用的技术方案如下：

一种钒资源回收利用的方法，包括以下步骤：

步骤A：在粗四氯化钛精制过程中，不加入除钒剂，得到精四氯化钛；

步骤B：在步骤A中的含钒的精四氯化钛中加入还原剂，使四氯化钛中的三氯氧钒还原为三氯化钒；

步骤C：将步骤B中得到的含钒溶液进行沉降和固液分离

步骤D：将步骤C中固液分离后的含钒溶液进行蒸馏，并根据生产需求调整溶液中的四氯化钛浓度，最终得到成品。

采用上述方案，在正常四氯化钛精制工序下，省去了除钒工序，制得含钒四氯化钛，通过活性碳将四氯化钛中的三氯氧钒还原为三氯化钒，以此做为海绵钛生产的原料，制备含钒海绵钛制品，从而实现钒资源回收利用，且将精四氯化钛中的三氯氧钒中的氧元素进行了去除，在海绵钛制备过程中不会引入氧元素，避免了海绵钛成品由于氧元素而变硬。

所述步骤B中的还原剂为活性炭，四氯化钛与活性炭的反应为：VOCl₃+C→VCl₃+CO↑。

采用上述方案，本方法中的钒元素始终在四氯化钛溶液中，不进入渣系统中，从而避免了重新从渣中将钒元素提取出来，提高了钒元素的回收率。

所述步骤B中的还原剂为铝粉、铜丝、有机油类中的一种。

所述步骤D中的四氯化钛的沸点为136°、三氯化钒的沸点为425°，通过蒸馏改变钒的四氯化钛溶液浓度，从而制备不同含钒量的海绵钛制品。

采用上述方案，在原有的精馏工序内即可实现回收，同时与传统的钒回收相比，没有焙烧工序，因此内耗降低，没有浸取工序，避免了水污染，且在本方法中，可通过三氯化钒与四氯化钛的沸点差异，可以调节四氯化钛中的钒元素的浓度，从而制备不同钒含量的海绵钛制品。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.在正常四氯化钛精制工序下，省去了除钒工序，制得含钒四氯化钛，通过活性碳将四氯化钛中的三氯氧钒还原为三氯化钒，以此做为海绵钛生产的原料，制备含钒海绵钛制品，从而实现钒资源回收利用，且将精四氯化钛中的三氯氧钒中的氧元素进行了去除，在海绵钛制备过程中不会引入氧元素，避免了海绵钛成品由于氧元素而变硬。