[发明专利]一种拜耳法流程中生产钒精矿和草酸钠的方法

说明书

本申请涉及一种从拜耳法流程中生产钒精矿和草酸钠的方法，包括如下步骤：提供拜耳法生产流程中的种分母液，将所述种分母液蒸发浓缩得到浓缩母液；所述浓缩母液冷却后，向其中加入钒盐晶种进行钒盐结晶；将所述浓缩母液进行固液分离，获得钒精矿和分离液；将所述分离液加热至预定温度后，增加所述分离液的苛性碱浓度；将苛性碱浓度增加后的分离液降温，进行草酸钠结晶，获得富草酸钠晶体，其中，所述增加所述分离液的苛性碱浓度，通过蒸发浓缩或投入苛性碱两种方式中的至少一种进行。本申请能够获得高品位的钒精矿和富草酸钠晶体。

技术领域

本申请涉及铝工业领域，尤其涉及氧化铝生产中钒和草酸钠的回收。

背景技术

在氧化铝生产过程中，铝土矿中的有机物、钒等杂质会在系统内逐渐积累，当其达到一定浓度，会对生产系统造成不良影响。草酸钠和钒的富集会造成分解率的下降及产品粒度细化，设备结疤严重等问题，导致生产的正常进行受到影响。

针对系统中草酸钠脱除，目前已知的方法有结晶法、溶液燃烧法、种子洗涤法、沉淀法等。针对系统中杂质钒的脱除，目前已知的方法有结晶法、吸附萃取法、沉淀法等。对于草酸钠浓度和钒浓度均较高的拜耳法铝酸钠溶液体系，需要从系统中同时把两种杂质除去，现有技术能同时从溶液中脱除两种杂质的方法有沉淀法和结晶法。其中沉淀法是通过向母液中加入氧化钙，使溶液中的草酸钠和钒盐形成沉淀而从溶液中分离开。这种方法的不足之处在于氧化钙的加入也会使溶液中铝酸钠形成沉淀，造成铝的大量损失。结晶法是利用草酸钠和钒盐在溶液中的平衡浓度均随溶液苛性碱浓度的升高和溶液温度的降低而减小的特点，通过提高溶液苛性碱浓度，降低溶液温度，再加入诱导晶种的方式使溶液中的草酸钠和钒盐结晶析出。采用结晶法时，为避免或减少氧化铝的损失，一般以拜耳法母液为杂质脱除对象。

然而，两种杂质的同步析出必然会同时排出大量成分较为复杂的排盐滤饼。鉴于目前的环保压力，对滤饼的处理会是企业面临的难题。且在工业上，草酸钠和钒均有一定的回收价值。其中，草酸钠通过酸处理可作为沉淀稀土的原料；钒作为价格昂贵的金属，素有“现代工业的味精之称”，是发展现代工业、国防科技必不可少的重要材料之一。但在草酸钠和钒浓度均较高的铝酸钠溶液中，若不考虑草酸钠和钒盐结晶析出行为的差异，简单采用一步结晶，必然会导致排盐滤饼中草酸钠的纯度和钒精矿的品位均不高，造成排盐滤饼中草酸钠和钒的回收难度加大，回收率降低，滤饼的附加值大打折扣。

发明内容

本申请实施例提供了一种从拜耳法流程中生产钒精矿和草酸钠的方法，以解决拜耳法流程中结晶脱除草酸钠和钒盐品位不高的技术问题。

本申请实施例提供一种从拜耳法流程中生产钒精矿和草酸钠的方法，所述从拜耳法流程中生产钒精矿和草酸钠的方法包括如下步骤：

提供拜耳法生产流程中的种分母液，将所述种分母液蒸发浓缩得到浓缩母液；

所述浓缩母液冷却后，向其中加入钒盐晶种进行钒盐结晶；

将所述浓缩母液进行固液分离，获得钒精矿和分离液；

将所述分离液加热至预定温度后，增加所述分离液的苛性碱浓度；

将苛性碱浓度增加后的分离液降温，进行草酸钠结晶，获得富草酸钠晶体，

其中，所述增加所述分离液的苛性碱浓度，通过蒸发浓缩或投入苛性碱两种方式中的至少一种进行。

在本申请的一些实施例中，所述种分母液中，钒元素的浓度不低于0.3g/L。

在本申请的一些实施例中，所述种分母液中，草酸钠的浓度不低于3.0g/L。

在本申请的一些实施例中，所述浓缩母液中，苛性碱的浓度不高于210g/L。

在本申请的一些实施例中，所述浓缩母液冷却至30-45℃。

在本申请的一些实施例中，所述钒盐结晶的持续时间为3-5h。