[发明专利]一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法

说明书

本发明提供一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法，该方法以高钴AMV、高硅AMV、高铬AMV和高钼AMV中的一种或多种为原料，将原料AMV先转化为APV，再分别处理母液和APV，最终可用作钒电解液、高纯钒氧化物、钒化合物的生产。本发明为大规模处理生产高纯钒产品拓宽原料选择。本发明以酸洗的方式将铵与钒分离，降低钒酸铵中的铵含量，可以有效的减少溶解钒时碱的用量，降低成本并优化操作环境，避免将铵转化成氨气再以酸吸收过程中铵的损失；本发明减少了钒溶液中的总氨浓度，杂质铬更容易被去除。

技术领域

本发明涉及偏钒酸铵技术，尤其涉及一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法。

背景技术

偏钒酸铵(AMV)作为提钒的一种中间产品，具有较重要的地位，它适合于生产高纯钒氧化物的前驱物。很多从原料中提钒的企业以AMV为最终产品，但这些AMV中其中含有较高的杂质，为了将其转化为高纯的AMV，需要加碱将AMV溶解，经过除杂，并再次加铵盐沉钒，获得纯的AMV。

由于AMV含有较高的铵含量，加碱溶解时，需要加较多的碱，在较高的温度，将铵转化成氨气脱除，来保证钒的溶解和溶液的稳定，用酸喷淋吸收的方式将脱出的氨气吸收，这样做能耗较高，而且生产现场环境较差，氨气吸收的损失较大。若加碱量不足，即便高温将AMV溶解，在降温过程中，溶液中的铵浓度较大，会导致AMV不断的析出，使钒浓度降低，并且析出的AMV会堵塞管道，生产难以顺利进行。由于加碱较多，在沉钒时，需要更多的铵盐来保证AMV的完全沉淀，进一步导致废水脱铵时的碱量升高。

此外，由于溶解后溶液中的总氨浓度较高，抑制了铬的沉淀析出，铬难以被完全除掉。多钒酸铵APV中的铵含量较少，加碱溶解时需要的碱量较少，而且溶液稳定，铵损失较少，杂质铬很容易被除掉。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前偏钒酸铵AMV大规模生产过程除铬困难、易结晶、氨气溢出工作现场环境恶劣的问题，提出一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法，该方法以酸洗的方式将铵与钒分离，降低钒酸铵中的铵含量，能有效的减少溶解钒时碱的用量，降低成本并优化操作环境，为大规模处理生产高纯钒产品拓宽了原料选择。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法，包括以下步骤：

步骤1、将偏钒酸铵AMV加水溶解，搅拌，升温至70～100℃，加酸将pH调整到2～3，继续搅拌1～5h；

步骤2、固液分离(过滤)获得多钒酸铵APV和铵盐溶液(母液)，所述铵盐溶液返回步骤1用于溶解偏钒酸铵；

步骤3、当步骤2的铵盐溶液中铵根达到90g/L及以上后，对铵盐溶液进行处理，所述处理方法为：向铵盐溶液中加碱调整pH至7～9，温度≥75℃，加入铝盐和还原剂除杂，搅拌反应1～3h，主要去除铵盐溶液中的Fe、Al、Cr、Co、Si等元素，在高温环境，铝盐和还原剂的作用下，Fe去除率92％wt，Al去除率95％wt，Cr去除率98％wt，Co去除率97％wt，Si去除率99％wt；过滤获得纯净的硫酸铵溶液，所述纯净的硫酸铵溶液转入步骤5，作为沉钒的铵盐使用；

步骤4、先用碱溶解铝盐，温度≥75℃，投入多钒酸铵APV，调节pH至8～10，优选为8～9，加还原剂反应2-4h，在高温条件下，还原剂将六价铬还原为三价铬，三价钴还原为二价钴，在碱性条件下形成沉淀，与氢氧化铝共同沉淀，从而实现钒与铬、钴元素的分离，过滤得到浆化液，浆化液进一步净化除硅，最终得到纯净偏钒酸钠溶液；其中产生的铝渣能作为铝盐重复循环使用，直至除杂效果不佳；

步骤5、在纯净偏钒酸钠溶液中先加入乙二胺四乙酸二钠EDTA-2Na络合，EDTA-2Na可络合Fe³⁺、Co²⁺、Al³⁺等离子，可进一步除杂，降低AMV中的杂质含量，后加入硫酸铵溶液制备得到高纯偏钒酸铵AMV。