[发明专利]废钒催化剂中钒钾硅的回收方法

摘要

一种废钒催化剂中钒钾硅的回收方法，首先对废钒催化剂进行水浸、还原酸浸，钒的总浸出率≥95.0%，硅以浸渣的形式与转移至浸出液中的钒和钾分离，浸渣经碱溶制备液体硅酸钠回收硅；浸出液中的钒与钾通过萃取实现分离:萃余相经蒸发结晶制取硫酸钾回收钾；萃取相经反萃取、沉钒和焙烧等工序制备五氧化二钒回收钒。同时，由于萃取剂TOA对钒的选择性优异，使得钒在萃取相与萃余相中的分配比很大，且不与铁等其它金属杂质发生作用，勿须预先除去铁等其他金属杂质离子，可直接萃取提钒。这样既减少了部分除杂工序、节省原料消耗，又可直接制备钒的高纯产品。本方法不仅综合回收了废钒催化剂中的钒、钾和硅，而且达到了变废为宝、保护环境的目的。

主权项

一种废钒催化剂中钒钾硅的回收方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：1）水浸：在磨碎至粒径小于375μm的废钒催化剂中，按废钒催化剂和水重量比为1：1.5～3加入水，于80℃～100℃温度下浸取1～3小时，分离得水浸液和水浸渣，并分别收集水浸液及水浸渣，备用；2）还原酸浸：用质量比6～30%的H2SO4配制废钒催化剂质量2～4倍的浸取液，在该浸取液中加入还原剂，并将其均分为4份，向步骤1）得到的水浸渣中加入第一份浸取液，于90～100℃温度下反应1.5～3小时， 静置、冷却、沉淀，吸取上清液得还原酸浸液，依次再进行三次同样的操作，分离得还原酸浸滤液和还原酸浸渣，将四次还原酸浸液与步骤1）得到的水浸液合并得浸出液，分别收集还原酸浸渣、浸出液，备用；3）氧化：在步骤2得到的浸出液中加入氧化剂，沸腾至溶液由兰色转变为黄色，得到氧化液；4）萃取：将步骤3）得到的氧化液中加入质量比30%氢氧化钾溶液调节pH值为1.8～3，在有机相：水相的体积比为1：2～4的条件下用有机萃取剂进行萃取，得到含有五价钒的萃取相和含有其它杂质的萃余相；5）反萃取：在步骤4）得到的萃取相中加入质量比20%氢氧化钠溶液调节pH值大于8，在萃取相：水相的体积比为3～1：1的条件下用反萃取剂进行反萃取，得到有机反萃相和反萃水相，有机反萃相用水洗涤再生后可作为萃取液循环使用；6）沉钒：在步骤5）得到的反萃水相中加入质量比50%硫酸溶液，调节pH值至7.8～8.3，加入过量氯化铵，反应后过滤得到偏钒酸铵，偏钒酸铵用清水洗涤至无氯离子存在，滤液和洗液合并收集循环使用；7）焙烧：将步骤6）得到的的偏钒酸铵，加热分解得到五氧化二钒，产生的NH3，可用盐酸吸收，生成的NH4Cl可在沉钒过程中循环使用；8）蒸发结晶：将步骤4）得到的萃余相蒸发浓缩至密度为1.10～1.15g/cm3，放置冷却，过滤干燥得到硫酸钾，滤液收集可以循环使用；9）碱浸：在步骤2）得到的还原酸浸渣中，按氢氧化钠溶液与还原酸浸渣的质量比为3～5:1加入质量比20～25%氢氧化钠溶液，加热反应后趁热过滤，得滤液就是液体硅酸钠，氢氧化钠溶液与还原酸浸渣的质量比为3～5:1。