一种从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110629047A(43)申请公布日2019.12.31(21)申请号201911025063.1C22B3/44(2006.01)(22)申请日2019.10.25(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人王明玉王学文张长达胡斌赵士杰廖志琴(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114代理人盛武生魏娟(51)Int.Cl.C22B34/22(2006.01)C22B34/32(2006.01)C22B3/26(2006.01)C22B3/42(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法(57)摘要本发明公开了一种从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，提供了一种一段沉钒--选择性还原Cr(VI)--二段回收钒--沉铬的回收思路，通过所述的创新地处理工艺，配合对工艺各步骤的pH的联合调控，可以高效实现钒和铬的高收率和高纯度的分离。研究发现，通过所述的工艺联合和参数的联合控制，可以将钒的回收率和纯度均提升至99％以上，且铬的回收率和纯度也能提升至98％以上。CN110629047ACN110629047A权利要求书1/2页1.一种从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：第一段回收钒：对含钒铬溶液进行水解沉钒处理，然后固液分离，得到滤渣S1和含有铬和部分钒的滤液L1；所述含钒铬溶液为含V(V)和Cr(VI)的溶液；滤渣S1经铵法洗涤，随后经固液分离得到滤渣S2；滤渣S2煅烧后得到五氧化二钒产品；步骤(2)：选择性还原Cr(VI)：控制滤液L1的pH值小于1.5，然后加入选择性还原剂，将六价铬选择性还原成三价铬，随后经固液分离，得包含V(V)和Cr(III)的还原后液L2；所述的选择性还原剂为二价锰的盐和/或氢氧化物；步骤(3)：第二段回收钒：调控还原后液L2的pH值为2.5～4.0，然后采用离子交换法或萃取法或化学吸附法选择性回收钒，得到含Cr(III)的除钒后液L3；步骤(4)：回收铬调控除钒后液L3的pH值至4.5～6.5，固液分离得滤渣S3和滤液L4；滤渣S3经煅烧得三氧化二铬产品。2.如权利要求1所述的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，步骤(1)中，调控含钒铬溶液pH值为1.5～2.0，并在80-110℃下进行水解沉钒反应。3.如权利要求1所述的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，铵法洗涤步骤为：滤渣S1按固液比1：1.5-5g/ml加水浆化，然后按滤渣S1中钠与铵摩尔比1:1-5加入铵盐，20～100℃搅拌反应；所述铵盐为氯化铵、硝酸铵和硫酸铵中的至少一种。4.如权利要求1所述的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，所述的选择性还原剂为氢氧化锰、硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、碳酸锰中的至少一种。5.如权利要求1所述的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，选择性还原过程中，所述的选择性还原剂为使滤液L1中六价铬还原为三价铬理论量的1-3倍；选择性还原过程的温度为25～105℃。6.如权利要求1所述的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述离子交换法指的是采用弱碱性阴离子交换树脂或强碱性阴离子交换树脂吸附还原后液L2中的钒，随后采用氢氧化钠溶液进行解析，解析液采用铵盐沉淀法分离回收钒。7.如权利要求1所述的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述萃取法指的是采用碱性萃取剂来分离回收还原后液L2中的钒，采用氢氧化钠溶液进行反萃，反萃液采用铵盐沉淀法分离回收钒。8.如权利要求1所述的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述化学吸附法指的是采用铁盐进行选择性除钒，铁盐是通过加碱沉淀含三价铁离子的溶液过滤所得；沉淀物中的钒采用氢氧化钠溶液进行选择性浸出，然后过滤分离，滤液采用铵盐沉淀法分离回收钒，滤渣(铁盐)返回选择性深度除钒步骤循环使用。9.如权利要求1所述的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，步骤(4)：加氢氧化钠或碳酸钠调除钒后液L3的pH值至4.5～6.5，25～105℃搅拌1-4h，过滤分离得滤渣S3和滤液L4；滤渣S3在1000-1200℃煅烧3h得三氧化二铬产品。2CN110629047A权利要求书2/2页10.如权利要求1～9任一项所述的从含钒铬溶液中分离提取钒铬的方法，其特征在于，还包括步骤(5)：将滤液L4进行碳化处理，过滤得碳酸锰沉淀，该沉淀返回到步骤(2)循环使用；优选地，所述碳化处理指的是向滤液L4中加碱控制溶液pH值为6.5～8.0，然后按Mn/CO2摩尔比1：1～2加入可溶性碳酸