CN102121068B - 一种制备五氧化二钒的方法 - Google Patents

一种制备五氧化二钒的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102121068B
CN102121068B CN201110087953.2A CN201110087953A CN102121068B CN 102121068 B CN102121068 B CN 102121068B CN 201110087953 A CN201110087953 A CN 201110087953A CN 102121068 B CN102121068 B CN 102121068B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vanadium
flakes
vanadium pentoxide
alkali
ammonium
Prior art date
Application number
CN201110087953.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102121068A (zh
Inventor
王成彦
尹飞
居中军
杨永强
李强
陈永强
揭晓武
阮书峰
王军
王振文
Original Assignee
北京矿冶研究总院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 北京矿冶研究总院 filed Critical 北京矿冶研究总院
Priority to CN201110087953.2A priority Critical patent/CN102121068B/zh
Publication of CN102121068A publication Critical patent/CN102121068A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102121068B publication Critical patent/CN102121068B/zh

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

一种五氧化二钒的制备方法,涉及一种采用含钒酸性溶液,特别是处理石煤钒矿所得的含钒酸浸液生产高纯五氧化二钒的方法。其特征在于其制备过程的步骤包括:(1)将含钒酸性溶液的pH调至4.0~4.5,进行沉淀、过滤;(2)进行氧化碱浸,得到碱浸液和残渣;(3)将碱浸液调整pH到1.8~2.2,再加入铵盐,进行沉钒反应,制备钒酸铵钒渣;(4)将钒酸铵钒渣进行煅烧,制得五氧化二钒。本发明的方法,可处理含钒较低的石煤钒矿浸出液和含钒浓度较高的钒溶液;流程简单,比传统工艺节省投资;杂质控制很好,可得到高纯五氧化二钒,有效地提升产品的经济价值。

Description

一种制备五氧化二钒的方法
技术领域
[0001] 一种制备五氧化二钒的方法,涉及一种采用含钒酸性溶液,特别是处理石煤钒矿的含钒酸浸液生产高纯五氧化二钒的方法。
技术背景
[0002] 钒的熔点很高,常与铌、钽、钨、钥并称为难熔金属。具有良好的延展性,质坚硬,耐盐酸和硫酸的性能,并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。因此钒在冶金、化工、钢铁的行业具有十分广泛的用途。随着我国现代化建设的高速发展,钒及其化合物的需求量越来越大。
[0003] 我国的钒资源主要蕴藏于石煤钒矿中。据估计,我国石煤钒矿中钒储量为钒钛磁铁矿中钒储量的2.7倍,但是石煤钒矿的钒品位普遍偏低。石煤提钒工艺中多数都涉及到了浸出液萃取-反萃-铵盐沉钒工段,这类传统工艺往往只能得到产品纯度为98%~99%的低品质五氧化二钒,因而降低了石煤钒矿资源的经济价值。
[0004] 中国专利公开号CN 101450814A公开了以P204+TBP+磺化煤油为有机相萃取石煤钒矿焙烧后的硫酸浸出液,以硫酸为反萃剂得到反萃液,反萃液先用氯酸钠或高锰酸钾氧化,再加氨水条件pH至1.5~2.0,水解得到偏钒酸铵,煅烧得到99%纯度的五氧化二钒。
[0005] 中国专利公开号CN 101182596A公开了焙烧-硫酸浸出-浸出液D201树脂吸附、NaOH解吸得到解吸液,将解吸液加氯化铵沉钒得偏钒酸铵,热解得到五氧化二钒的工艺,得到纯度为97.22%的五氧化二钒产品。
[0006]目前已有的工艺中,无论是采用P204萃取还是采用D201树脂吸附的方式,都无法避免杂质金属元素进入五氧化`二钒产品之中。因此,如果使用未经过特殊处理的反萃液或解吸液进行沉钒,将会严重影响产品五氧化二钒的纯度,只能得到含V2O5 98%的产品,极大的降低了钒产品的经济价值。
发明内容
[0007] 本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足,提供一种能有效提高产品纯度,提高石煤钒资源利用率和经济价值的五氧化二钒的制备方法。
[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0009] 一种五氧化二钒的制备方法,其特征在于其制备过程的步骤包括:
[0010] (I)将含钒酸性溶液的pH调至4.0~4.5,进行沉淀、过滤;
[0011] (2)将步骤(1)的滤渣进行氧化碱浸,得到碱浸液和残渣;
[0012] (3)步骤(2)所得到碱浸液调整pH到1.8~2.2,再加入铵盐,进行沉f凡反应,制备钒酸铵钒渣;
[0013] (4)步骤(3)得到的钒酸铵钒渣进行煅烧,制得五氧化二钒。
[0014] 本发明的一种五氧化二钒的制备方法,其特征在于所述的含钒酸性溶液含钒量为
0.5 ~50g/Lo[0015] 本发明的一种五氧化二钒的制备方法,其特征在于所述的含钒酸性溶液可以采用硫酸直接浸出、加压氧化浸出或直接焙烧酸浸方法处理含钒的物料得到。
[0016] 本发明的一种五氧化二钒的制备方法,其特征在于在所述的含钒酸性溶液中加入还原剂进行还原后,再调整pH,进行沉淀、过滤。
[0017] 本发明的一种五氧化二钒的制备方法,其特征在于在所述的含钒酸性溶液中加入还原剂为铁粉、或亚硫酸钠,还原过程控制溶液电位100~350mV。
[0018] 本发明的一种五氧化二钒的制备方法,其特征在于其步骤(1)是采用CaC03、CaO、MgO、MgCO3、NaOH或Na2CO3调节pH的,沉淀反应温度为20°C -70°C ;反应时间为0.5~5小时。
[0019] 本发明的一种五氧化二钒的制备方法,其特征在于其步骤(2)的钒渣氧化碱浸过程采用的氧化剂为双氧水、氯酸钠、过硫酸钠或高锰酸钾,碱浸介质是NaOH、KOH或Na2CO3,氧化及碱浸同时进行,这一过程液固比为1:1~10:1,控制pH为7.0~8.0,温度为40~100°C,反应时间0.5~5小时。
[0020] 本发明的一种五氧化二钒的制备方法,其特征在于其步骤(3)的制备钒酸铵是将步骤(2)的碱浸液调整pH到1.8~2.2,再加入理论量I~4倍的铵盐,铵盐为硫酸铵或氯化铵,反应温度为60V~100°C,反应时间0.5~5小时。
[0021] 本发明的一种五氧化二钒的制备方法,其特征在于其步骤(4)的钒酸铵钒渣的煅烧过程煅烧温度为350°C~650°C,煅烧时间为0.5~5小时。
[0022] 本发明的一种五氧化二钒的制备方法,可处理含钒溶液范围0.5~50g/L的溶液,且对溶液纯度无要求,溶液中即使含有大量的Fe2+、Fe3+、A13+、Zn2+、Mg2+、Ca2+等杂质离子也不会影响最终产品的纯度,因此本发明可处理含钒较低的石煤钒矿浸出液,也可以处理含钒浓度较高的钒反萃液;流程简单,不需要萃取环节,比传统工艺节省投资;在整个工艺流程中,第一步沉钒与第二步氧化碱浸都起到了除杂的作用,杂质控制很好,可得到高纯五氧化二钒,有效地提升产品的经济价值。
附图说明
[0023] 图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0024] 一种五氧化二钒的制备方法,其制备过程为以石煤、钒渣等原料,采用硫酸直接浸出、硫酸加压浸出、焙烧-酸浸等方法得到的含钒0.5~50g/L的酸性溶液为原料,溶液中可包含Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+、Mg2+、Ca2+等杂质离子,溶液中钒必须为三件或四价,如果有五价钒要加还原剂铁粉、或亚硫酸钠等还原,控制溶液电位100~350mV,使溶液中的五价钒基本还原为4价,保证f凡的沉淀率。其步骤包括:
[0025] ( 1)沉钒
[0026] 将含钒溶液采用CaC03、Ca0、Mg0、MgC03、Na0H、Na2C03等碱性物质调节pH至4.0~
4.5,在20°C至70°C下反应0.5~5小时,过滤得到滤渣,滤渣进行步骤(2)处理;
[0027] (2)钒渣氧化碱浸
[0028] 步骤(1)所得到的滤渣进行氧化碱浸,采用的氧化剂为双氧水、氯酸钠、过硫酸钠以及高锰酸钾等,碱浸介质可以是NaOH、KOH、Na2CO3等碱性较强的碱,氧化及碱浸同时进行,这一过程液固比为1:1~10:1,控制pH在7.0~8.0之间,温度为40~100°C,反应时间0.5~5小时。得到碱浸液和残渣,残渣返回硫酸浸出,碱浸液进入步骤(3)进行处理;
[0029] (3)制备钒酸铵
[0030] 步骤(2)所得到碱浸液调整pH到1.8~2.2,再加入理论量I~4倍的铵盐,铵盐可为硫酸铵,氯化铵等常见铵盐,沉钒温度控制在60°C~100°C,沉钒反应时间0.5~5小时。得到钒酸铵钒渣进入步骤(4)进行处理;
[0031] (4)制备高纯五氧化二钒产品
[0032] 步骤(3)得到的钒渣进行煅烧,钒酸铵的干燥煅烧温度350°C~650°C,煅烧时间为0.5~5小时。
[0033] 实施例1
[0034] (I)某石煤钒矿经过硫酸直接浸出得到的含钒溶液,其成分为V1.69g/L、Fe5.32g/L、Al 8.56g/L、Mg 2.82g/L、Zn 1.58g/L、Ca 0.70g/L、K 2.35g/L。溶液电位为3IOmV,在常温下加入CaC03调节pH至4.3,陈化2h,过滤得到滤渣和滤液,滤液中含钒浓度为0.025g/L,滤渣中含钒4.54% ;
[0035] (2 )取沉钒所得滤渣进行氧化碱浸,碱浸液固比4:1,氧化剂为氯酸钠,加入理论量
1.04倍,碱浸控制pH为7.0~8.0,氧化电位为1000mV,氧化浸出3h,过滤得到含钒11.58g/L的碱浸液;
`[0036] (3)碱浸液用硫酸中和至pH=2.0,同时加入2倍理论量的硫酸铵,升温至80°C,陈化2h,过滤,过滤的滤渣用90°C去离子水洗涤过滤,得到钒酸铵钒渣;
[0037] (4)钒酸铵经过300°C进行干燥,在550度煅烧2.5小时,得到纯度为99.95%的五氧化二钒产品。
[0038] 实施例2
[0039] (I)某石煤钒矿经过硫酸加压氧化浸出得到的含钒溶液,其成分为V1.89g/L,Fe 4.25g/L, Al 4.55g/L, Mg 4.60g/L, Zn 0.80g/L, Ca 0.70g/L, K 2.35g/L,溶液电位为420mV,加入铁粉控制溶液的电位为120mV,再加入MgO调节pH至4.5,在常温下陈化2h,过滤得到滤渣和滤液,滤液中含钒为0.05g/L,滤渣中含钒11.32% ;
[0040] (2)取沉钒所得滤渣进行氧化碱浸,碱浸液固比10:1,加入理论量2倍的双氧水,碱浸控制pH=7.0~8.0,氧化电位为950mV,得到含钒10.03g/L的碱浸液;
[0041] (3)碱浸液用硫酸中和至pH=l.8,加入2倍理论量的硫酸铵,升温至90°C陈化4h,再经过过滤-热水洗涤,得到钒酸铵钒渣;
[0042] (4)钒酸铵在300°C下进行干燥脱水后,再在550°C进行煅烧3.5小时,得到纯度99.91%的五氧化二钒产品。
[0043] 实施例3
[0044] (I)含杂钒溶液,含钒 49.40g/L,Fe 1.05g/L,Al 12.49g/L,电位为 330mV,取一定量该溶液加入CaC03调节pH至4.0,在50°C下陈化2h,过滤得到滤渣和滤液,滤液中含钒为
0.08g/L,滤渣中含钒5.78% ;
[0045] (2)取沉钒所得滤渣进行氧化碱浸,碱浸液固比6:1,加入理论量2.5倍的双氧水,碱浸控制pH=7.0~8.0,氧化电位为lOOOmV,得到含钒9.47g/L的碱浸液;[0046] (3)碱浸液用硫酸中和至pH=2.2,加入2倍理论量的硫酸铵,升温至70°C,再经过过滤-热水洗涤,得到钒酸铵钒渣;
[0047] (4)钒酸铵经过350°C进行干燥2h,再在600下煅烧2小时,得到纯度99.94%的五
氧化二钒。`

Claims (6)

1.一种制备五氧化二钒的方法,其特征在于其制备过程的步骤包括: (1)将含钒0.5~50g/L酸性溶液的pH调至4.0~4.5,进行沉淀、过滤,该含钒酸性溶液为采用硫酸直接浸出、加压氧化浸出、直接焙烧酸浸方法处理含钒的物料得到的浸出液; (2)将步骤(1)的滤渣进行氧化碱浸,得到碱浸液和残渣;钒渣氧化碱浸过程采用的氧化剂为双氧水、氯酸钠、过硫酸钠或高锰酸钾,碱浸介质是NaOH、KOH或Na2CO3,氧化及碱浸同时进行,这一过程液固比为1:1~10:1,控制pH为7.0~8.0,温度为40~100°C,反应时间0.5~5小时; (3)步骤(2)所得到碱浸液调整pH到1.8~2.2,再加入铵盐,进行沉钒反应,制备钒酸铵; (4)步骤(3)得到的钒酸铵进行煅烧,制得五氧化二钒。
2.根据权利要求1所述的一种制备五氧化二钒的方法,其特征在于在所述的含钒酸性溶液中加入还原剂进行还原后,再调整pH,进行沉淀、过滤。
3.根据权利要求1所述的一种制备五氧化二钒的方法,其特征在于在所述的含钒酸性溶液中加入还原剂为铁粉、或亚硫酸钠,还原过程控制溶液电位小于350mV。
4.根据权利要求1所述的一种制备五氧化二钒的方法,其特征在于其步骤(1)是采用CaC03、Ca0、Mg0、MgCO3、NaOH或Na2CO3调节pH的,沉淀反应温度为20°C -70°C ;反应时间为0.5~5小时。
5.根据权利要求1所述的一种制备五氧化二钒的方法,其特征在于其步骤(3)的制备钒酸铵是将步骤(2)的碱浸液调·整pH到1.8~2.2,再加入理论量I~4倍的铵盐,铵盐为硫酸铵或氯化铵,反应温度为60°C~100°C,反应时间0.5~5小时。
6.根据权利要求1所述的一种制备五氧化二钒的方法,其特征在于其步骤(4)的钒酸铵钒渣的煅烧过程煅烧温度为350°C~650°C,煅烧时间为0.5~5小时。
CN201110087953.2A 2011-04-08 2011-04-08 一种制备五氧化二钒的方法 CN102121068B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110087953.2A CN102121068B (zh) 2011-04-08 2011-04-08 一种制备五氧化二钒的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110087953.2A CN102121068B (zh) 2011-04-08 2011-04-08 一种制备五氧化二钒的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102121068A CN102121068A (zh) 2011-07-13
CN102121068B true CN102121068B (zh) 2014-06-11

Family

ID=44249734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110087953.2A CN102121068B (zh) 2011-04-08 2011-04-08 一种制备五氧化二钒的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102121068B (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103121716B (zh) * 2011-11-18 2014-10-01 攀钢集团研究院有限公司 一种由钒溶液制备五氧化二钒的方法
CN102534267A (zh) * 2012-02-06 2012-07-04 四川省达州钢铁集团有限责任公司 一种钒提取方法
CN102732739B (zh) * 2012-06-08 2013-09-18 武汉理工大学 一种利用氯化挥发从含钒页岩中提取v2o5的方法
CN102888512A (zh) * 2012-09-27 2013-01-23 攀钢集团西昌钢钒有限公司 一种钒溶液的除杂方法
CN102912130A (zh) * 2012-11-13 2013-02-06 吉首大学 一种分离富集石煤浸出液中钒的方法
CN103276227B (zh) * 2013-05-17 2014-12-24 中国科学院过程工程研究所 一种从钒钛磁铁精矿中提取钒的方法
CN105925821B (zh) * 2016-07-04 2018-12-21 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 一种高酸浓度含钒溶液杂质净化、回收钒的方法
CN106350671B (zh) * 2016-09-21 2018-05-11 武汉科技大学 一种从石煤酸浸液中净化富集钒的方法
CN106978544A (zh) * 2017-03-31 2017-07-25 江苏省冶金设计院有限公司 处理转炉钒铬渣的系统和方法
CN106834726A (zh) * 2017-03-31 2017-06-13 江苏省冶金设计院有限公司 处理转炉钒铬渣的系统和方法
CN109457108A (zh) * 2018-12-27 2019-03-12 大连博融新材料有限公司 一种高铬含钒原料的提纯方法
WO2020138137A1 (ja) * 2018-12-27 2020-07-02 昭和電工株式会社 バナジウム酸化物の精製方法
CN110317961A (zh) * 2019-08-07 2019-10-11 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含钒溶液制备五氧化二钒的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87101977A (zh) * 1987-03-16 1987-08-26 平顶山市987化工厂 从含钒稀溶液中富集提取五氧化二钒的工艺
CN101054634A (zh) * 2006-04-11 2007-10-17 何旭初 石煤无盐焙烧低碱浸出溶液补充氧化提钒工艺
CN101418385A (zh) * 2008-12-03 2009-04-29 攀枝花钢城集团有限公司 一种从含钒钢渣中提取五氧化二钒的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87101977A (zh) * 1987-03-16 1987-08-26 平顶山市987化工厂 从含钒稀溶液中富集提取五氧化二钒的工艺
CN101054634A (zh) * 2006-04-11 2007-10-17 何旭初 石煤无盐焙烧低碱浸出溶液补充氧化提钒工艺
CN101418385A (zh) * 2008-12-03 2009-04-29 攀枝花钢城集团有限公司 一种从含钒钢渣中提取五氧化二钒的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102121068A (zh) 2011-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3093354B1 (en) Scandium recovery method
CN105803226B (zh) 一种从离子吸附型稀土矿中提取稀土及铝的方法
CN103757425B (zh) 一种由高铬钒渣生产钒酸钠及铬酸钠碱性液的清洁工艺方法
CN103194603B (zh) 高纯五氧化二钒的制备方法
EP2784166A1 (en) Method for producing high-purity nickel sulfate
EP2194148B1 (en) Production process of Co/Ni-sulfide in a sulfuric acid solution containing nickel and cobalt
JP5749461B2 (ja) アルミニウム、マグネシウムおよびマンガンを含む排水の排水処理方法
CN101886272B (zh) 一种锌精矿无铁渣湿法炼锌提铟及制取氧化铁的方法
CN103667720B (zh) 从锌冶炼高铁氧化锌混合物中回收锌、铟、铁、铅的方法
CN103789550B (zh) 废钒催化剂中钒钾硅的回收方法
CN104911359B (zh) 一种从锰废渣中提取钴和镍的工艺方法
CN101289705B (zh) 一种从钒铁矿炼铁废渣中提取钒的方法
CN104178642B (zh) 一种分离锌浸出渣中锌和铁的方法
CN102925706B (zh) 一种处理钴镍铜湿法冶金废水渣的方法
CN102329964B (zh) 一种从钒铬还原废渣中分离回收钒和铬的方法
RU2456241C2 (ru) Способ получения оксида ванадия с использованием экстракции
CN104178632B (zh) 一种钛白废酸综合利用的方法
CN102443701B (zh) 铁矾渣的清洁冶金综合利用方法
Kim et al. Recovery of cerium from glass polishing slurry
CN104831065B (zh) 高锰钴比镍钴锰原料中镍钴与锰分离的方法
CN102234721A (zh) 一种镍钴物料的处理方法
EP2832700B1 (en) Method for producing high-purity nickel sulfate
CN101629245B (zh) 一种中和水解除铁法炼锌工艺
CN102634673B (zh) 一种深度去除含铬废渣酸浸液中铁离子的方法
CN102002585B (zh) 一种石煤酸浸液生产钒铁合金的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant