CN103789550A - 废钒催化剂中钒钾硅的回收方法 - Google Patents
废钒催化剂中钒钾硅的回收方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103789550A CN103789550A CN201410037134.0A CN201410037134A CN103789550A CN 103789550 A CN103789550 A CN 103789550A CN 201410037134 A CN201410037134 A CN 201410037134A CN 103789550 A CN103789550 A CN 103789550A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vanadium
- potassium
- mass ratio
- water
- leaching
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
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。
Description
技术领域
本发明涉及化学工业中催化剂回收领域,特别是废钒催化剂中钒钾硅的回收方法。它属于湿法冶金范畴。
背景技术
随着化学工业的发展,生产各种产品的催化剂用量日益增加,特别是含钒催化剂的用量越来越大,如接触法生产硫酸、脱硫、重油脱氢、合成特种橡胶等广泛使用含钒催化剂。这些催化剂使用一段时间后,由于中毒等原因,逐步失去催化作用而报废,成为含钒废物。同时,随着环境法规的日益严格,这些废催化剂的处理成为一个重要课题。
钒是稀有金属,在自然界中分散而不集中,富集的钒矿不多,而在国防、能源及冶金工业等领域却有大量的需求。因此,综合回收废钒催化剂、合理重复利用资源,具有重要的环境效益、经济效益和社会效益。
对于废钒催化剂的回收大致可分为火法和湿法。火法回收钒工艺成熟,但存在回收率低、能耗高、环境污染严重等问题。湿法回收钒分为碱浸法和酸浸法,后者又分直接酸浸法和还原酸浸法两种。由于接触法生产硫酸过程中产生的废钒催化剂往往残留相当数量的硫酸,直接用碱浸取时,碱用量大大增加,再加上会有一定量的硅等杂质进入溶液,易形成胶体而难于分离;而直接酸浸法回收率低、流程长、产品纯度低、操作复杂等原因,其应用一直受到限制。所以,目前有关废钒催化剂的回收报道,大多采用还原酸浸法。
曾采用一种由废钒催化剂经还原酸浸、氧化、水解沉钒、碱溶除杂、沉钒、焙烧等步骤的废钒催化剂回收工艺,制得的产品纯度达99%以上,钒的总收率达90%。虽然该方法制得产品的纯度高,但工艺流程长、原材料消耗多。
又曾采用一种由废钒催化剂经水浸、还原酸浸、净化、氧化、离子交换、沉钒、焙烧等工序的废钒催化剂回收工艺,制得的产品纯度为99%,钒的回收率为91.7%。虽然该方法制得产品的纯度高、回收率高,但处理成本高。
还曾采用一种由废钒催化剂经焙烧活化、还原酸浸、萃取、反萃、粗钒精制等环节的废钒催化剂回收工艺,制得到的产品纯度在99%以上,钒的总回收率可达80%。虽然该方法制得产品的纯度高,但能耗高、工艺流程长,回收率有待进一步提高。
另外,上述方法都仅回收废钒催化剂中的钒。而分析结果表明:接触法硫酸生产过程中产生的废钒催化剂除了含有5~6%五氧化二钒外,还含有20~27%硫酸钾、65~70%二氧化硅,如果只回收其中的钒而不回收钾与硅,就会造成资源浪费,不能使物尽其用。
发明内容
本发明的目的在于提一种废钒催化剂中回收钒钾硅的回收方法。它能够克服现有技术所存在的不足,可有效地提高浸钒率、简化提钒工艺,同时综合回收利用钾和硅,制取五氧化二钒、硫酸钾和液体硅酸钠,达到变废为宝、保护环境的目的。
为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案包括如下工艺步骤:
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,水浸结束后过滤得水浸滤液和水浸滤渣, 水浸滤渣用清水洗涤至中性得水浸渣,水浸滤液、洗液合并得水浸液,同水浸渣一道分别收集备用。该水浸液主要成分为VOSO4等一部分钒盐和水溶性钾盐。
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,在该浸取液中加入适量还原剂,并将其均分为4份。在步骤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I。向第一次还原酸浸沉淀渣中加入第二份浸取液,进行同样操作,吸取上清液得还原酸浸液II。向第二次还原酸浸沉淀渣中加入第三份浸取液,进行同样操作,吸取上清液得还原酸浸液III。向第三次还原酸浸沉淀渣中加入第四份浸取液进行同样操作,吸取上清液得还原酸浸液IV。还原酸浸结束后过滤得还原酸浸滤液和滤渣,还原酸浸滤渣用清水洗涤至中性得还原酸浸渣,还原酸浸滤液、洗液、四次还原酸浸液、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。所谓的“适量还原剂”是指足够将废钒催化剂中的五价钒还原为四价钒。
所述的还原剂选自亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸等。
3.氧化:在步骤2得到的浸出液中加入适量氧化剂,沸腾至溶液由兰色转变为黄色,得到氧化液。所谓的“适量氧化剂”是指足够将四价钒氧化为五价钒。1
所述的氧化剂选自氯酸钾、氯酸钠、过硫酸钾等。
4.萃取:将步骤3得到的氧化液加入质量比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2~4次,得到含有五价钒的萃取相和含有其它杂质的萃余相;
所述的有机萃取剂为质量比7~11%TOA+质量比1~5%仲辛醇+质量比84~92%煤油溶液。
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2~4次,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;
所述的反萃取剂为0.15~0.6MNaOH+ 0.15~0.6MNaCl。
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。
在沉钒的过程中,当溶液中氯化铵达到饱和时,偏钒酸铵的溶解度急剧下降,偏钒酸铵便沉淀下来。为了减少氯化铵的用量,沉钒时加入少量价格便宜的氯化钠使氯化铵的溶解度急剧下降,也可达到相同的效果。生产结束后产生的滤液,其主要成分是氯化铵和氯化钠的混合溶液,根据其溶解度的差别,可以采用重结晶方法,分别得到氯化铵和的氯化钠晶体,在沉钒或反萃取过程中可循环使用;
7.焙烧:将步骤6得到的的偏钒酸铵,在500℃温度下焙烧2小时,得到五氧化二钒。产生的氨气可用盐酸吸收,生成的氯化铵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,冷却至室温,静置过滤,将所得滤饼在110℃干燥1小时得到硫酸钾,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20~25%氢氧化钠溶液,在90℃温度下反应1.5小时后趁热过滤,得到滤液和滤饼。将所述滤液经适当蒸发为符合国家标准的液体硅酸钠;将所述滤饼用水洗涤至中性,其主要成分为石英和方石英,可作为原料制取硅酸盐或作为建筑材料使用;洗液收集循环使用。
本发明方法各步骤主要反应方程式为:
1)废钒催化剂的还原酸浸(以亚硫酸钾为例)
V2O5 + K2SO3 + 2H2SO4 = 2VOSO4 + K2SO4 +2H2O
2)氧化(以氯酸钾为例)
KClO3 +6 VOSO4 +3H2SO4=3(VO)2(SO4)3 +3 H2O +KCl
3)萃取
式中下角(O)表示有机相,未加下角者为水相(下同)
4)沉钒
(NH4)5[HV10O28] + 5NH4Cl + 5NaOH=10NH4VO3↓+ 5NaCl + 3H2O
5) 焙烧
6)碱浸
nSiO2 + 2NaOH Na2O.nSiO2 + H2O
与已有技术相比,本发明效果体现在:
1.本发明方法不仅综合回收利用废钒催化剂中的钒、钾与硅,而且生产出市场需求的五氧化二钒、硫酸钾和液体硅酸钠产品。其中,五氧化二钒的纯度≥98.8%,收率≥90.5%;硫酸钾纯度以氧化钾计≥52.1%,收率≥95.8%;液体硅酸钠中Na2O≥7.7%、SiO2≥25.6%,收率≥93.9%;其主要成分含量均达到了相应国家标准要求,具有着较为显著的经济效益和社会效益。
2.在浸钒环节,首先水浸浸出废钒催化剂中的VOSO4,再还原酸浸其水浸渣。采用少量多次的方法经4次还原酸浸连同前面的水浸部分,钒的总浸出率≥95.0%。
3.利用萃取工艺从废钒催化剂的浸出液中萃取多钒酸根络阴离子时,被萃取物量荷比[含钒络阴离子中钒原子数(n)与含钒络阴离子的价数(z)的量荷比(n/z)]大,萃取物离子半径以及盐析作用等多种因素,使萃取剂TOA对钒的选择性优异,钒在萃取相与萃余相中的分配比很大,几乎不与铁等其它金属杂质发生作用,萃取过程即实现了钒与杂质的分离。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。
4. 本发明在回收废钒催化剂过程中,加入的原料不引入新的杂质,同时尽可能减少引进其他金属杂质,保证得到产品的纯度更高、价值更大。
5.本发明着重于综合利用废钒催化剂,在回收过程中有效地对“三废”加以处理,而不是生产后再治理,最大限度地避免了对环境的污染,做到了环境保护与资源综合利用、经济效益与社会效益的统一,达到了变废为宝、保护环境的目的。
附图说明
附图为废钒催化剂中钒钾硅的回收方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例详细描述本发明的具体实施方式。
本发明的实施例按如下过程进行:
步骤1:废钒催化剂的水浸
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,水浸结束后过滤得水浸滤液和水浸滤渣, 水浸滤渣用清水洗涤至中性得水浸渣,水浸滤液、洗液合并得水浸液,同水浸渣一道分别收集备用;
步骤2:还原酸浸
在用6-30%H2SO4配制废钒催化剂质量2-4倍的浸取液中,加入适量还原剂,并将其均分为4份。向步骤1所得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,静置沉淀,吸取上清液得还原酸浸液I。依次同样操作,得还原酸浸液II、III、IV。还原酸浸结束后过滤得还原酸浸滤液和滤渣,还原酸浸滤渣用清水洗涤至中性得还原酸浸渣,还原酸浸滤液、洗液、四次还原酸浸液、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。
步骤3:氧化
在步骤2得到的浸出液中加入适量氧化剂,沸腾至溶液由兰色转变为黄色,得到氧化液;
步骤4:萃取
将步骤3得到的氧化液用质量比30%氢氧化钾溶液调节pH值为1.8~3,用质量比7~11%TOA+质量比1~5%仲辛醇+质量比84~92%煤油溶液作为萃取液, 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2~4级萃取,得到萃取相和萃余相;
步骤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大于8, 用0.15~0.6MNaOH+0.15~0.6MNaCl为反萃剂,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2~4级反萃取,得到反萃相和反萃水相;
步骤6:沉钒
将步骤5得到的反萃水相用50%硫酸溶液调pH值至7.8~8.3,加入过量氯化铵,反应1.5小时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;
步骤7:焙烧
将步骤6得到的偏钒酸铵,在500℃温度下焙烧2小时,得到五氧化二钒;
步骤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,冷却至室温,静置过滤,将所得滤饼在110℃干燥1小时,得到硫酸钾,滤液收集可以循环使用;
步骤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,在90℃温度下反应1.5小时后趁热过滤,得到滤液和滤饼:滤液经适当蒸发为符合国家标准的液体硅酸钠;滤饼用水洗涤至中性,洗液收集循环使用。
实施例1,
本实施例1按如下步骤进行:
1. 在100g粒度为300μm的废钒催化剂中加入200g水,于90℃温度下浸取2小时,水浸结束后过滤得水浸滤液和水浸滤渣,水浸滤渣用清水洗涤至中性,分别收集水浸渣、水浸滤液、洗液;
2. 在350g质量比11% 的硫酸溶液中,加入3.1 g亚硫酸钾还原剂,并将其均分为4份,向步骤1所得的水浸渣中加入第一份浸取液, 于100℃温度下反应2小时,静置沉淀,吸取上清液得还原酸浸液。依次再进行3次同样操作。还原酸浸结束后过滤得还原酸浸滤液和滤渣, 还原酸浸滤渣用水洗涤至中性,分别收集还原酸浸渣与洗液、还原酸浸滤液、四次还原酸浸液备用,钒的总浸出率达95.3%;
3.将步骤2得到的还原酸浸滤液、洗液和四次还原酸浸液与步骤1所得的水浸滤液与洗液均匀混合,并加入2.4 g氯酸钾氧化剂,沸腾至溶液由兰色转变为黄色,得到氧化液;
4.将步骤3得到的氧化液用质量比30%氢氧化钾溶液调节pH值为2.3,用质量比9%TOA+质量比3%仲辛醇+质量比88%煤油溶液作为萃取液, 在有机相:水相的体积比为1:3的条件进行三级萃取,分别收集萃取相和萃余相;
5.在步骤4中所得的萃取相中加入质量比20%氢氧化钠溶液调节pH=9,在反萃取剂为0.25MNaOH+ 0.25MNaCl、萃取相:水相的体积比为2:1的条件下进行三级反萃取,分别收集反萃相和反萃水相;
6.将步骤5所得反萃水相用质量比50%硫酸溶液调pH值至8,加入过量氯化铵,反应1.5小时后过滤得到偏钒酸铵,将偏钒酸铵用清水洗涤至无氯离子存在,滤液收集处理;
7.将步骤6得到的偏钒酸铵,在500℃温度下焙烧2小时,得到五氧化二钒产品。分析表明,五氧化二钒回收率达90.9%;在产品中五氧化二钒的含量为99.1%,达到了质量标准的要求;
8. 将步骤4得到的萃余相蒸发浓缩至密度为1.13g/cm3,冷却至室温,静置过滤,将所得滤饼在110℃干燥1小时得到硫酸钾产品。分析表明,硫酸钾回收率达96.0%;产品中氧化钾含量为52.3%,达到了质量标准的要求;
9. 在步骤2所得滤渣中,按氢氧化钠溶液与还原酸浸渣为5:1的质量比加入质量比23%氢氧化钠溶液,在90℃温度下反应1.5小时后趁热过滤,得到滤液适当蒸发为符合国家标准的液体硅酸钠产品。分析表明,液体硅酸钠回收率达94.1%;产品中氧化钠的含量为7.8%,二氧化硅的含量为25.8%,达到了质量标准的要求。
实施例2,
本实施例2按如下步骤进行:
1. 在100g粒度为355μm的废钒催化剂中加入150g水,于85℃温度下浸取2.5小时,水浸结束后过滤得水浸滤液和滤渣,水浸滤渣用清水洗涤至中性,分别收集水浸渣、水浸滤液、洗液;
2. 在250g质量比11% 的硫酸溶液中,加入2.4g亚硫酸钠还原剂,并将其均分为4份。向步骤1所得的水浸渣中加入第一份浸取液, 于90℃温度下反应3小时,静置沉淀,吸取上清液得还原酸浸液。依次再进行3次同样操作。还原酸浸结束后过滤得还原酸浸滤液和滤渣, 还原酸浸滤渣用水洗涤至中性,分别收集还原酸浸渣与洗液、还原酸浸滤液、四次还原酸浸液备用,钒的总浸出率达95.1%;
3.将步骤2得到的还原酸浸滤液、洗液和四次还原酸浸液与步骤1所得的水浸滤液与洗液均匀混合,并加入13.7g过硫酸钾氧化剂,沸腾至溶液由兰色转变为黄色,得到氧化液;
4.将步骤3得到的氧化液用质量比30%氢氧化钾溶液调节pH值为2.0,用质量比8%TOA+质量比2%仲辛醇+质量比90%煤油溶液作为萃取液, 在有机相:水相的体积比为1:2的条件进行四级萃取,分别收集萃取相和萃余相;
5.在步骤4中所得的萃取相中加入质量比浓度20%氢氧化钠溶液调节pH=8.5,在反萃取剂为0.5MNaOH+0.5MNaCl、萃取相:水相的体积比为3:1的条件下进行三级反萃取,分别收集反萃相和反萃水相;
6.将步骤5所得反萃水相用质量比50%硫酸溶液调pH值至7.8,加入过量氯化铵,反应1.5小时后过滤得到偏钒酸铵,将偏钒酸铵用清水洗涤至无氯离子存在,滤液收集处理;
7.将步骤6得到的偏钒酸铵,在500℃温度下焙烧2小时,得到五氧化二钒产品。分析表明,五氧化二钒回收率达90.5%;在产品中五氧化二钒的含量为98.8%,达到了质量标准的要求;
8. 将步骤4得到的萃余相蒸发浓缩至密度为1.10g/cm3,冷却至室温,静置过滤,将所得滤饼在110℃干燥1小时得到硫酸钾产品。分析表明,硫酸钾回收率达95.8%;产品中氧化钾含量为52.3%,达到了质量标准的要求;
9. 在步骤2所得滤渣中,按氢氧化钠溶液与还原酸浸渣为3:1的质量比加入质量比20%氢氧化钠溶液,在90℃温度下反应1.5小时后趁热过滤,得到滤液适当蒸发为符合国家标准的液体硅酸钠产品。分析表明,液体硅酸钠回收率达93.9%;产品中氧化钠的含量为7.7%,二氧化硅的含量为25.6%,达到了质量标准的要求。
实施例3
本实施例3按如下步骤进行:
1.在100g粒度为250μm的废钒催化剂中加入250g水,于95℃温度下浸取1.5小时,水浸结束后过滤得水浸滤液和滤渣,水浸滤渣用清水洗涤至中性,分别收集水浸渣、水浸滤液、洗液;
2. 在400g11% 的硫酸溶液中,加入3.6 g亚硫酸钾,并将其均分为4份,向步骤1所得的水浸渣中加入第一份浸取液,于95℃温度下反应2.5小时,静置沉淀,吸取上清液得还原酸浸液。依次再进行3次同样操作。还原酸浸结束后过滤得还原酸浸滤液和滤渣, 还原酸浸滤渣用水洗涤至中性,分别收集还原酸浸渣与洗液、还原酸浸滤液、四次还原酸浸液备用,钒的总浸出率达95.8%;
3.将步骤2得到的还原酸浸滤液、洗液和四次还原酸浸液与步骤1所得的水浸滤液与洗液均匀混合,并加入2.3g氯酸钠氧化剂,沸腾至溶液由兰色转变为黄色,去得到氧化液;
4.将步骤3得到的氧化液用质量比30%氢氧化钾溶液调节pH值为2.5,用质量比10%TOA+质量比浓度4%仲辛醇+质量比86%煤油溶液作为萃取液, 在有机相:水相的体积比为1:4的条件进行四级萃取,分别收集萃取相和萃余相;
5.在步骤4中所得的萃取相中加入质量比浓度20%氢氧化钠溶液调节pH=10,在反萃取剂为0.15MNaOH+0.15MNaCl、萃取相:水相的体积比为2:1的条件下进行四级反萃取,分别收集反萃相和反萃水相;
6.将步骤5所得反萃水相用50%硫酸溶液调pH值至8.3,加入过量氯化铵,反应1.5小时后过滤得到偏钒酸铵,将偏钒酸铵用清水洗涤至无氯离子存在,滤液收集处理;
7.将步骤6得到的偏钒酸铵,在500℃温度下焙烧2小时,得到五氧化二钒产品。分析表明,五氧化二钒回收率达91.2%;在产品中五氧化二钒的含量为99.3%,达到了质量标准的要求;
8. 将步骤4得到的萃余相蒸发浓缩至密度为1.15g/cm3,冷却至室温,静置过滤,将所得滤饼在110℃干燥1小时得到硫酸钾产品。分析表明,硫酸钾回收率达96.1%;产品中氧化钾含量为52.1%,达到了质量标准的要求;
9. 在步骤2所得滤渣中,按氢氧化钠溶液与还原酸浸渣为4:1的质量比加入质量比25%氢氧化钠溶液,在90℃温度下反应1.5小时后趁热过滤,得到滤液适当蒸发为符合国家标准的液体硅酸钠产品。分析表明,液体硅酸钠回收率达94.0%;产品中氧化钠的含量为7.9%,二氧化硅的含量为26.3%,达到了质量标准的要求。
Claims (5)
1.一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。
2.如权利要求1所述的废钒催化剂中钒钾硅的回收方法,其特征在于,所述的还原剂选自亚硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸。
3.如权利要求1所述的废钒催化剂中钒钾硅的回收方法,其特征在于,所述的氧化剂选自氯酸钾、氯酸钠、过硫酸钾。
4. 如权利要求1所述的废钒催化剂中钒钾硅的回收方法,其特征在于,所述的有机萃取剂为质量比7~11%TOA+质量比1~5%仲辛醇+质量比84~92%煤油溶液。
5.如权利要求1所述的废钒催化剂中钒钾硅的回收方法,其特征在于,所述的反萃取剂为0.15~0.6MNaOH+ 0.15~0.6MNaCl。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410037134.0A CN103789550B (zh) | 2014-01-26 | 2014-01-26 | 废钒催化剂中钒钾硅的回收方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410037134.0A CN103789550B (zh) | 2014-01-26 | 2014-01-26 | 废钒催化剂中钒钾硅的回收方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103789550A true CN103789550A (zh) | 2014-05-14 |
CN103789550B CN103789550B (zh) | 2015-10-28 |
Family
ID=50665601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410037134.0A Expired - Fee Related CN103789550B (zh) | 2014-01-26 | 2014-01-26 | 废钒催化剂中钒钾硅的回收方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103789550B (zh) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104384167A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-03-04 | 华电高科(高碑店)环保技术有限公司 | 一种废弃钛基钒系scr催化剂的综合回收利用方法 |
CN104630484A (zh) * | 2015-01-13 | 2015-05-20 | 漯河兴茂钛业股份有限公司 | 一种废弃脱硝催化剂综合利用的酸浸萃取方法 |
CN106048230A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-10-26 | 安徽工业大学 | 一种废scr脱硝催化剂中金属钨和钒的分离、回收方法 |
CN106350671A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-01-25 | 武汉科技大学 | 一种从石煤酸浸液中净化富集钒的方法 |
CN107177737A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-09-19 | 开封大学 | 废钒催化剂综合回收利用方法 |
CN107245586A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-10-13 | 开封大学 | 萃取提钒工艺 |
CN107416903A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-12-01 | 广东工业大学 | 一种处理废钒催化剂的方法 |
CN108315572A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-24 | 中南大学 | 一种从含钒铬固体物料中浸出钒铬的方法 |
CN109022828A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-12-18 | 开封大学 | 废钒催化剂中钒的提取方法 |
CN110273072A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-09-24 | 攀枝花学院 | 从钒酸铁中分离回收钒和铁的方法 |
CN111304451A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-06-19 | 贵州威顿催化技术有限公司 | 一种用磷酸液回收利用废钒催化剂的方法 |
CN111495354A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-07 | 贵州威顿催化技术有限公司 | 一种废钒催化剂浸取制备催化剂的方法 |
CN111876604A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-03 | 江苏肯创催化剂再生技术有限公司 | 废旧钒硅系制硫酸催化剂处置利用的工艺方法 |
CN114107677A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-01 | 贵州威顿催化技术有限公司 | 一种微波辅助从制酸废钒催化剂回收钒钾的方法 |
CN114164348A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-03-11 | 王仕斌 | 一种废贫钒催化剂还原硫酸浸取液中钒的提取方法 |
CN114231760A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-25 | 安徽工业大学 | 一种硫酸工业废钒催化剂回收利用的方法 |
CN114291879A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-08 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种硅酸铝的制备方法 |
CN115216649A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-21 | 中国石油大学(北京) | 一种利用废钒钛基scr催化剂制备二氧化钒电池材料的方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102491419A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-06-13 | 合肥工业大学 | 一种废钒催化剂综合回收利用的方法 |
-
2014
- 2014-01-26 CN CN201410037134.0A patent/CN103789550B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102491419A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-06-13 | 合肥工业大学 | 一种废钒催化剂综合回收利用的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张菊花等: ""溶剂萃取法净化含钒溶液的研究现状"", 《材料与冶金学》, vol. 12, no. 3, 30 September 2013 (2013-09-30), pages 189 - 196 * |
景中建等: ""从废钒催化剂中回收钒的实验研究"", 《无机盐工业》, vol. 42, no. 6, 30 June 2010 (2010-06-30), pages 55 - 57 * |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104384167B (zh) * | 2014-09-09 | 2018-12-25 | 华电高科环保技术有限公司 | 一种废弃钛基钒系scr催化剂的综合回收利用方法 |
CN104384167A (zh) * | 2014-09-09 | 2015-03-04 | 华电高科(高碑店)环保技术有限公司 | 一种废弃钛基钒系scr催化剂的综合回收利用方法 |
CN104630484A (zh) * | 2015-01-13 | 2015-05-20 | 漯河兴茂钛业股份有限公司 | 一种废弃脱硝催化剂综合利用的酸浸萃取方法 |
CN106048230A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-10-26 | 安徽工业大学 | 一种废scr脱硝催化剂中金属钨和钒的分离、回收方法 |
CN106350671A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-01-25 | 武汉科技大学 | 一种从石煤酸浸液中净化富集钒的方法 |
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 |
CN107416903A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-12-01 | 广东工业大学 | 一种处理废钒催化剂的方法 |
CN107177737A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-09-19 | 开封大学 | 废钒催化剂综合回收利用方法 |
CN107245586A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-10-13 | 开封大学 | 萃取提钒工艺 |
CN108315572A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-24 | 中南大学 | 一种从含钒铬固体物料中浸出钒铬的方法 |
CN109022828B (zh) * | 2018-07-03 | 2020-09-11 | 开封大学 | 废钒催化剂中钒的提取方法 |
CN109022828A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-12-18 | 开封大学 | 废钒催化剂中钒的提取方法 |
CN110273072A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-09-24 | 攀枝花学院 | 从钒酸铁中分离回收钒和铁的方法 |
CN111304451B (zh) * | 2020-04-10 | 2022-01-14 | 贵州威顿催化技术有限公司 | 一种用磷酸液回收利用废钒催化剂的方法 |
CN111304451A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-06-19 | 贵州威顿催化技术有限公司 | 一种用磷酸液回收利用废钒催化剂的方法 |
CN111495354A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-07 | 贵州威顿催化技术有限公司 | 一种废钒催化剂浸取制备催化剂的方法 |
CN111876604A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-03 | 江苏肯创催化剂再生技术有限公司 | 废旧钒硅系制硫酸催化剂处置利用的工艺方法 |
CN114164348A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-03-11 | 王仕斌 | 一种废贫钒催化剂还原硫酸浸取液中钒的提取方法 |
CN114291879A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-08 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种硅酸铝的制备方法 |
CN114291879B (zh) * | 2021-11-23 | 2023-09-05 | 攀钢集团研究院有限公司 | 一种硅酸铝的制备方法 |
CN114107677A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-01 | 贵州威顿催化技术有限公司 | 一种微波辅助从制酸废钒催化剂回收钒钾的方法 |
CN114231760A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-25 | 安徽工业大学 | 一种硫酸工业废钒催化剂回收利用的方法 |
CN115216649A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-21 | 中国石油大学(北京) | 一种利用废钒钛基scr催化剂制备二氧化钒电池材料的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103789550B (zh) | 2015-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103789550B (zh) | 废钒催化剂中钒钾硅的回收方法 | |
CN102329964B (zh) | 一种从钒铬还原废渣中分离回收钒和铬的方法 | |
CN109666789B (zh) | 一种利用钒铬渣和碳酸锰制备五氧化二钒的方法 | |
CN101760651B (zh) | 一种石煤酸浸提钒工艺 | |
CN102796876B (zh) | 利用钛渣氯化废弃物提取氧化钪的方法 | |
CN107177737B (zh) | 废钒催化剂综合回收利用方法 | |
CN104831075A (zh) | 一种废钒钼系scr催化剂的钒、钼分离和提纯方法 | |
CN103771526B (zh) | 一种以工业硫酸锰为原料制备高纯硫酸锰的方法 | |
CN104388683A (zh) | 一种从含钒铬物料中分离回收钒和铬的方法 | |
CN102121068A (zh) | 一种制备五氧化二钒的方法 | |
CN102747226A (zh) | 碱铵硫耦合法处理湿法炼锌废渣的方法 | |
CN102876896B (zh) | 一种氢氧化钠溶液分解提钒尾渣回收钒的方法 | |
CN103602819A (zh) | 一种含钒铬酸盐溶液综合回收方法 | |
CN103449517B (zh) | 一种含砷烟尘的免蒸发制备白砷的方法 | |
CN106435197A (zh) | 一种scr脱硝废催化剂有价金属碱性萃取回收装置及工艺 | |
CN105565376A (zh) | Scr废催化剂的回收工艺 | |
CN102701263B (zh) | 一种含锡铜渣选择性浸出免蒸发制备硫酸铜的方法 | |
CN103276227A (zh) | 一种从钒钛磁铁精矿中提取钒的方法 | |
CN108531718A (zh) | 一种利用提钒尾渣生产三氧化二铬的方法 | |
CN106367606B (zh) | 一种从钒铬废渣中分离回收铬的方法 | |
CN103834814B (zh) | 一种以铜镍渣制备氧化铁红的方法 | |
CN103352130A (zh) | 一种从赤泥、钛白粉废液中联合提取钪的方法 | |
CN101760652B (zh) | 选冶联合流程处理难选复杂型钼矿的工艺方法 | |
CN105152205A (zh) | 一种从废烟气脱硝催化剂中回收Ti和V的方法及装置 | |
CN104178638B (zh) | 一种从钒铬还原渣中分离回收钒和铬的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150911 Address after: Tokyo road 475000 Henan Province Kaifeng Longting District Applicant after: KAIFENG UNIVERSITY Address before: 475004 Kaifeng Road, Kaifeng Province, Kaifeng University, five year Department of Applicant before: Hao Xicai |
|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151028 Termination date: 20180126 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |