[发明专利]一种石煤酸浸液中钒及低浓度钼综合回收的方法

说明书

本发明提供了一种石煤酸浸液中钒及低浓度钼综合回收的方法，包括以下步骤：调节石煤酸浸液的pH值，以改变所述石煤酸浸液中四价钒、五价钒及钼的离子形态，得到共萃取前酸浸液；对所述共萃取前酸浸液进行共萃取‑分步反萃，得到四价钒富液、钼富液和萃余液；对得到的所述四价钒富液进行还原处理；对得到的所述萃余液进行氧化处理；调节得到的氧化处理后的所述萃余液的pH值；对所述五价钒萃余液进行选择性萃取，得到五价钒富液。本发明采用离子形态调控及萃取相结合的方式以实现同时将不同价态钒以及低浓度钼进行综合回收，缩短了钒钼萃取流程，提高钒钼与铁等其他杂质的分离效果及效率。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，特别涉及一种石煤酸浸液中钒及低浓度钼综合回收的方法。

背景技术

石煤是我国储量居世界第一的特色矿产资源，其中含有钒、钼等多种战略金属，目前石煤多采用火法-湿法联合工艺或全湿法工艺提取其中的有价金属。由于石煤中除钒外其它战略金属含量均较低，故酸浸液中其它金属离子含量也偏低。长期以来，对酸浸液中有价金属的回收仍以钒为主。在环保政策逐步严格及碳达峰碳中和目标的推动下，火法-湿法联合工艺所带来的有害烟气污染及二氧化碳排放开始逐渐不适宜石煤综合利用工艺发展，全湿法提取工艺正发展迅速。在石煤提钒酸浸液特别是全湿法酸浸液中，钒常以四价、五价共存于溶液中，其中全湿法酸浸液中多以四价钒为主要含钒形态。以五氧化二钒为最终产品的传统石煤提钒工艺经济效益有限。考虑到全钒液流电池储能技术的迅速发展，四价钒产品需求量的逐年增加，以及三元正极材料制备需求逐步扩大的市场现状，从储量巨大的石煤中综合回收钒钼等资源成为亟待解决的重要问题。

现有技术中从石煤中回收四价钒大多需要通过提钒工艺首先将酸浸液制成五氧化二钒产品，再通过气氛焙烧或液相还原方式实现，因此存在制备流程长、分离效率低、生产成本高的问题。同时，酸浸液中含有的少量钼金属基本未进行回收，钼具有较高的经济价值。一文献中报道了五价钒与钼的回收方法，针对石煤经焙烧-水浸后的酸性酸浸液，通过预氧化-共萃取石煤酸浸液中的钒、钼，然后分步反萃负载有机相，实现了溶液中的钒、钼分离，但该法只能使钒以五价钒形式回收，含钼溶液仍需进一步处理后才能回收钼。一专利中公开了一种含钒溶液的钒铁分离方法，将钾盐加入含钒酸浸液中，在80～95℃条件下搅拌1～3h，得到反应后液并在0～10℃和避光条件下静置3～24h后固液分离，得到含钒溶液及含铁滤饼，实现了四价钒与铁的有效分离，但该法未能考虑钼的进一步回收。此外，在石煤浸出过程中，矿物中以铁为主的杂质元素不可避免地随钒、钼同时进入溶液中，因此存在石煤酸浸液中铁的脱除效率偏低、从而会影响钒、钼分离的问题。

由此可见，目前从石煤酸浸液中回收钒主要存在以下问题：(1)无法将石煤酸浸液中的四价钒和五价钒同时回收；(2)无法直接有效回收石煤酸浸液中的低浓度钼；(3)石煤酸浸液中的铁会影响钒钼的回收。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种石煤酸浸液中钒及低浓度钼综合回收的方法，包括以下步骤：

步骤1：调节石煤酸浸液的pH值，以改变所述石煤酸浸液中四价钒、五价钒及钼的离子形态，得到共萃取前酸浸液；

步骤2：对所述共萃取前酸浸液进行共萃取-分步反萃，得到四价钒富液、钼富液和萃余液；

步骤3：对步骤2中得到的所述四价钒富液进行还原处理，以使所述四价钒富液中的残余五价钒全部还原为四价钒；

步骤4：对步骤2中得到的所述萃余液进行氧化处理，以使所述萃余液中的残余四价钒氧化为五价钒，以及将残余的二价铁氧化为三价铁；

步骤5：调节步骤4中得到的氧化处理后的所述萃余液的pH值，以改变所述萃余液中五价钒和三价铁的离子形态，得到五价钒萃余液；

步骤6：对调节pH值后的所述萃余液进行选择性萃取，得到五价钒富液。

优选地，所述调节石煤酸浸液的pH值之前，所述方法还包括：