CN104085949A - 一种氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法 - Google Patents
一种氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104085949A CN104085949A CN201410287528.1A CN201410287528A CN104085949A CN 104085949 A CN104085949 A CN 104085949A CN 201410287528 A CN201410287528 A CN 201410287528A CN 104085949 A CN104085949 A CN 104085949A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vanadium
- solution
- sodium chromate
- reaction
- leach liquor
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
一种氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法，该方法包括以下步骤：铬酸钠浸出液pH值为2-14，将氢氧化铁加入至铬酸钠浸出液中进行脱附反应，氢氧化铁与溶液中钒(以V2O5计)的质量比为2：1到15：1，反应温度30-100℃，反应时间5-120min；将得到的混合浆料在30-100℃进行过滤分离，得到含钒渣和脱钒后液，脱钒后液中钒含量(以V2O5计)低于0.08g/L；含钒渣经稀碱液处理后即可实现解吸脱附，解吸脱附后氢氧化铁返回除钒阶段循环使用，含钒液可采用钙化、铵沉或中和等传统方法提钒并获得钒产品；该方法只需在常压下就可以操作，易于进行且安全性好，钒的脱除率高，且氢氧化铁可循环使用。
Description
技术领域
本发明属于铬化工生产技术领域，特别涉及一种氢氧化铁高效吸附脱除铬盐生产工艺铬酸钠浸出液中钒的方法。
背景技术
铬盐是重要的无机化工原料，产品主要应用于冶金、颜料、制革、染料、金属表面处理、催化剂、医药等工业，与国民经济15％的商品品种相关。我国铬盐行业长期采用的传统有钙焙烧法资源能源利用率低，且排放大量的含高毒性铬酸钙的铬渣，严重污染环境，被列为我国污染行业之首。国家高度重视有钙焙烧工艺产生的严重环境污染问题，工业和信息化部发布的《铬盐行业清洁生产实施计划》要求2013年底前，我国全面淘汰有钙焙烧落后生产工艺，在全行业推广无钙焙烧、钾系亚熔盐液相氧化法、铬铁碱溶氧化制铬酸钠等清洁生产技术。
铬铁矿是铬盐生产的主要原料，无钙焙烧、钾系亚熔盐液相氧化法等技术均使用铬铁矿作为原料，铬铁碱溶氧化技术使用铬铁原料，铬铁也是由铬铁矿经高温碳热还原方法制得。由于钒、铬性质相近，所有铬铁矿中均伴生有钒元素，一般铬铁矿中钒的含量(以V2O5计，下同)不高于0.1％。南非铬铁矿是含钒较高的矿种，钒含量约为0.3％～0.5％之间。在有钙焙烧工艺中，铬铁矿中的钒会与钙质填料生成不溶于水的钒酸钙，铬酸钠浸出液中的钒含量极低，不存在浸出液脱钒问题。而在无钙焙烧和铬铁碱溶工艺中，铬铁矿或铬铁中的钒会生成钒酸钠，在熟料浸出时随铬酸钠一起进入溶液，造成铬酸钠浸出液中钒浓度达到1～2g/L，而铬盐工业一般要求含钒量不高于0.08g/L，甚至更低。若不对铬酸钠浸出液中钒进行脱除，将导致铬盐产品使用性能(如电镀、催化剂等)明显恶化，因此除钒已成为无钙焙烧工艺的必需工序之一。
钙盐沉钒法是指通过添加氧化钙生成钒酸钙实现铬酸钠浸出液中钒的脱除，是目前铬盐无钙焙烧工艺中的常规除钒方法。但铬酸钠浸出液中铬的浓度高达150-250g/L(以Na2Cr2O7·2H2O计)、且溶液含有CO3 2-、SO4 2-、CrO4 2-、VO4 3-等多种组分，由于钒酸钙溶度积相对较大，加入氧化钙会生成碳酸钙、硫酸钙、铬酸钙、钒酸钙等多种物质的混合物，不能实现钒的选择性脱除，致使钙盐加入量需要理论量的十倍以上。此外，钒酸钙沉淀中以焦钒酸钙的溶度积最小，因此需调整体系的pH值为9-12才能有最好的除钒效果。更为严重的是，铬酸钠浸出液中加钙盐沉钒不仅会有致癌物铬酸钙生成，而且沉淀物中Cr6+(以Na2Cr2O7·2H2O计)含量高达20％。新产生的含钒及六价铬的含钙尾渣不仅会造成严重的环境污染，而且因钒价值较高，也会造成有价资源的浪费。因此，探索高效、无污染并能合理回收利用钒的非钙沉钒法已成为铬盐生产工艺技术升级的必然趋势。
中国专利CN01128837.X提出了一种酸性沉钒废水的处理工艺，调整pH值使钒铬形成沉淀析出；CN200410061233.9、CN01124096.2提出了离子交换吸附除钒的方法。
已有专利文献基本上都是针对无铬溶液的除钒研究，未见使用氢氧化铁吸附铬酸钠浸出液中钒，且吸附附氢氧化铁可实现回用的专利或报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种氢氧化铁吸附铬酸钠浸出液中钒的方法。该方法只需在常压下就可以操作，易于进行且安全性好；操作温度低；除钒操作的pH值范围宽；钒的脱除率高，且含钒渣中不含铬，含钒渣经简单处理后即可实现吸附剂氢氧化铁的循环回用。脱钒后液中钒含量(以V2O5计)低于0.08g/L，且甚至检测不出钒，完全满足后续工艺要求。该发明还解决了传统加钙沉钒法有致癌物铬酸钙生成以及含钒钙渣难以利用的难题。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供的一种氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法，包括以下步骤：
1)浸出液中钒的吸附：将铬酸钠浸出液pH值调整至2-14区间，将氢氧化铁或步骤4)返回的氢氧化铁加入至含钒铬酸钠浸出液中进行脱附反应，其中氢氧化铁与钒(以V2O5计)质量比为2：1到15：1，反应温度30-100℃，反应时间5-120min。
2)过滤分离：将步骤1)得到的混合浆料在30-100℃进行过滤分离，得到含钒渣和脱钒后液。
3)含钒渣中钒的脱除：将步骤2)得到的含钒渣在稀碱液中进行钒的脱除，稀碱液为1-20％的NaOH、KOH或氨水溶液。脱钒条件为温度30-100℃，反应时间10-60min，稀碱液与含钒渣的体积质量比为2:1-10:1(m3/t)。
4)氢氧化铁分离与循环回用：将步骤3)得到的混合浆料在30-100℃进行过滤分离，得到固相和含钒液。固相为氢氧化铁吸附剂，可返回步骤1)继续用于铬酸钠浸出液中钒的吸附，含钒液可采用钙化、铵沉或中和等传统方法提钒并获得钒产品。
本发明的优点在于：
1)本发明提供的氢氧化铁吸附铬酸钠浸出液中钒的方法，反应温度为30-100℃，反应温度范围广；
2)本发明钒的脱除率高，铬酸钠浸出液经过脱附反应后，终液钒浓度低于0.08g/L，甚至可检测不出，可实现钒的完全脱除，完全满足后续工艺要求；
3)本发明脱附过程只需在常压下就可以进行，设备简单、易于操作且安全性好；
4)本发明脱附过程可在pH2-14进行，操作的pH范围宽，碱性或中性的铬酸钠浸出液进行脱钒时，基本不用调整pH；
5)本发明的含钒吸附剂经脱附后，可实现吸附剂氢氧化铁回用，不产生新的固体废物；
6)本发明中，进入稀碱液的钒经钙化、铵沉或中和等传统方法简单处理后即可获得钒产品，也可直接与现有钒氧化物生产流程衔接生产钒产品。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1：
本氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法工艺步骤如下所述。
1)浸出液中钒的吸附：将铬酸钠浸出液pH值调整至7，溶液中钒质量浓度(以V2O5计)为1.0g/L，将氢氧化铁加入至含钒铬酸钠浸出液中进行脱附反应，其中氢氧化铁与钒(以V2O5计)质量比为15：1，反应温度80℃，反应时间10min。
2)过滤分离：将步骤1)得到的混合浆料在80℃进行过滤分离，得到含钒渣和脱钒后液，脱钒后液中钒浓度为0.05g/L(以V2O5计)。
3)含钒渣中钒的脱除：将步骤2)得到的含钒渣在质量浓度为5％的NaOH溶液中进行钒的脱除，脱钒条件为温度80℃，反应时间60min，稀碱液与含钒渣的体积质量比为10:1(m3/t)。
4)氢氧化铁分离与循环回用：将步骤3)得到的混合浆料在80℃进行过滤分离，得到固相和含钒液。固相为氢氧化铁吸附剂，可返回步骤1)继续用于铬酸钠浸出液中钒的吸附，含钒液可采用钙化、铵沉或中和等传统方法提钒并获得钒产品。
实施例2：
本氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法工艺步骤如下所述。
1)浸出液中钒的吸附：将铬酸钠浸出液pH值调整至5，溶液中钒质量浓度(以V2O5计)为0.6g/L，将步骤4)返回的氢氧化铁加入至含钒铬酸钠浸出液中进行脱附反应，其中氢氧化铁与钒(以V2O5计)质量比为8：1，反应温度60℃，反应时间30min。
2)过滤分离：将步骤1)得到的混合浆料在60℃进行过滤分离，得到含钒渣和脱钒后液，脱钒后液中钒浓度为0.03g/L(以V2O5计)。
3)含钒渣中钒的脱除：将步骤2)得到的含钒渣在质量浓度为6％的KOH溶液中进行钒的脱除，脱钒条件为温度70℃，反应时间30min，反应液与含钒渣的体积质量比为6:1(m3/t)。
4)氢氧化铁分离与循环回用：将步骤3)得到的混合浆料在70℃进行过滤分离，得到固相和含钒液。固相为氢氧化铁吸附剂，可返回步骤1)继续用于铬酸钠浸出液中钒的吸附，含钒液可采用钙化、铵沉或中和等传统方法提钒并获得钒产品。
实施例3：
本氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法工艺步骤如下所述。
1)浸出液中钒的吸附：将铬酸钠浸出液pH值调整至5，溶液中钒质量浓度(以V2O5计)为0.5g/L，将氢氧化铁加入至含钒铬酸钠浸出液中进行脱附反应，其中氢氧化铁与钒(以V2O5计)质量比为2：1，反应温度80℃，反应时间60min。
2)过滤分离：将步骤1)得到的混合浆料在80℃进行过滤分离，得到含钒渣和脱钒后液，脱钒后液中钒浓度为0.06g/L(以V2O5计)。
3)含钒渣中钒的脱除：将步骤2)得到的含钒渣在质量浓度为10％的NH3·H2O溶液中进行钒的脱除，脱钒条件为温度60℃，反应时间40min，反应液与含钒渣的体积质量比为6:1(m3/t)。
4)氢氧化铁分离与循环回用：将步骤3)得到的混合浆料在60℃进行过滤分离，得到固相和含钒液。固相为氢氧化铁吸附剂，可返回步骤1)继续用于铬酸钠浸出液中钒的吸附，含钒液可采用钙化、铵沉或中和等传统方法提钒并获得钒产品。
实施例4：
本氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法工艺步骤如下所述。
1)浸出液中钒的吸附：将铬酸钠浸出液pH值调整至14，溶液中钒质量浓度(以V2O5计)为0.5g/L，将氢氧化铁加入至含钒铬酸钠浸出液中进行脱附反应，其中氢氧化铁与钒(以V2O5计)质量比为6：1，反应温度30℃，反应时间120min。
2)过滤分离：将步骤1)得到的混合浆料在30℃进行过滤分离，得到含钒渣和脱钒后液，脱钒后液中钒浓度为0.02g/L(以V2O5计)。
3)含钒渣中钒的脱除：将步骤2)得到的含钒渣在质量浓度为20％的NaOH溶液中进行钒的脱除，脱钒条件为温度100℃，反应时间10min，反应液与含钒渣的体积质量比为10:1(m3/t)。
4)氢氧化铁分离与循环回用：将步骤3)得到的混合浆料在80℃进行过滤分离，得到固相和含钒液。固相为氢氧化铁吸附剂，可返回步骤1)继续用于铬酸钠浸出液中钒的吸附，含钒液可采用钙化、铵沉或中和等传统方法提钒并获得钒产品。
实施例5：
本氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法工艺步骤如下所述。
1)浸出液中钒的吸附：将铬酸钠浸出液pH值调整至2，溶液中钒质量浓度(以V2O5计)为0.7g/L，将步骤4)返回的氢氧化铁加入至含钒铬酸钠浸出液中进行脱附反应，其中氢氧化铁与钒(以V2O5计)质量比为10：1，反应温度70℃，反应时间5min。
2)过滤分离：将步骤1)得到的混合浆料在70℃进行过滤分离，得到含钒渣和脱钒后液，脱钒后液中钒浓度为0.02g/L(以V2O5计)。
3)含钒渣中钒的脱除：将步骤2)得到的含钒渣在质量浓度为15％的KOH溶液中进行钒的脱除，脱钒条件为温度70℃，反应时间30min，反应液与含钒渣的体积质量比为4:1(m3/t)。
4)氢氧化铁分离与循环回用：将步骤3)得到的混合浆料在70℃进行过滤分离，得到固相和含钒液。固相为氢氧化铁吸附剂，可返回步骤1)继续用于铬酸钠浸出液中钒的吸附，含钒液可采用钙化、铵沉或中和等传统方法提钒并获得钒产品。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (8)
1.一种氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法，其特征在于，将氢氧化铁加入到含钒铬酸钠浸出液中进行吸附除钒反应，过滤分离后得到含钒渣和脱钒后液，含钒渣在稀碱液中进行解吸脱附后返回除钒阶段循环使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铬酸钠浸出液指的是铬盐无钙焙烧工艺和铬铁碱溶工艺中所得铬酸钠浸出液。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，铬酸钠溶液的pH值在2-14之间。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加入溶液中起吸附作用的氢氧化铁与钒(以V2O5计)质量比为2：1到15：1。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的反应温度为30-100℃，反应时间为5-120min。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述液固分离的温度为30-100℃。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的解吸脱附为含钒固渣在质量浓度为1-20％的NaOH、KOH、NH3·H2O溶液中反应后实现。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的解吸脱附反应条件为反应温度30-100℃，反应时间10-60min，反应液与含钒固渣的体积质量比为2:1-10:1(m3/t)，解吸脱附后得到固相和含钒液，固相为氢氧化铁吸附剂，可返回除钒阶段继续用于铬酸钠浸出液中钒的吸附，含钒液可采用钙化、铵沉或中和等传统方法提钒并获得钒产品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410287528.1A CN104085949A (zh) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | 一种氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410287528.1A CN104085949A (zh) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | 一种氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104085949A true CN104085949A (zh) | 2014-10-08 |
Family
ID=51633746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410287528.1A Pending CN104085949A (zh) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | 一种氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104085949A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113198414A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-03 | 湖北振华化学股份有限公司 | 一种水合氧化铬吸附剂、其制备方法及用途 |
| CN116040827A (zh) * | 2021-10-28 | 2023-05-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种催化裂化烟气脱硫废水的处理方法 |
| CN116920811A (zh) * | 2023-09-16 | 2023-10-24 | 山东海化集团有限公司 | 一种zif-8中空结构材料的钒吸附剂制备方法及应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010284570A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd | アンチモン含有水の処理方法 |
| CN102127655A (zh) * | 2010-01-13 | 2011-07-20 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种氢氧化钠溶液常压分解钒渣的方法 |
-
2014
- 2014-06-24 CN CN201410287528.1A patent/CN104085949A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010284570A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd | アンチモン含有水の処理方法 |
| CN102127655A (zh) * | 2010-01-13 | 2011-07-20 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种氢氧化钠溶液常压分解钒渣的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨得军等: "铬盐无钙焙烧工艺铬酸钠中性液铁盐除钒", 《中国有色金属学报》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113198414A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-03 | 湖北振华化学股份有限公司 | 一种水合氧化铬吸附剂、其制备方法及用途 |
| CN116040827A (zh) * | 2021-10-28 | 2023-05-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种催化裂化烟气脱硫废水的处理方法 |
| CN116920811A (zh) * | 2023-09-16 | 2023-10-24 | 山东海化集团有限公司 | 一种zif-8中空结构材料的钒吸附剂制备方法及应用 |
| CN116920811B (zh) * | 2023-09-16 | 2024-01-30 | 山东海化集团有限公司 | 一种zif-8中空结构材料的钒吸附剂制备方法及应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Chemical precipitation of heavy metals from wastewater by using the synthetical magnesium hydroxy carbonate | |
| CN103602819B (zh) | 一种含钒铬酸盐溶液综合回收方法 | |
| CN102329964B (zh) | 一种从钒铬还原废渣中分离回收钒和铬的方法 | |
| Yan et al. | Selective separation of chromium from sulphuric acid leaching solutions of mixed electroplating sludge using phosphate precipitation | |
| CN108483501B (zh) | 一种电解锰渣水洗液的综合利用方法 | |
| CN105271632A (zh) | 一种电镀污泥综合回收的方法 | |
| CN101538652A (zh) | 含钒铬废料中钒铬分离回收的方法 | |
| CN103011537B (zh) | 一种处理含三价铬污泥及回收重金属的方法 | |
| CN102286661A (zh) | 一种红土镍矿硫酸浸出直接电解的方法 | |
| CN103343229A (zh) | 从电镀废泥中综合回收有价金属的方法 | |
| CN102935352B (zh) | 一种利用山竹渣吸附清除废液中重金属及六价铬的方法 | |
| CN103253710A (zh) | 酸溶铬铁矿氧化制铬酸钠工艺 | |
| CN107324303A (zh) | 一种从多金属危险废物中分离精制铁、铬的方法 | |
| CN104085949A (zh) | 一种氢氧化铁吸附脱除铬酸钠浸出液中钒的方法 | |
| CN109675523A (zh) | 一种黄磷炉渣制备铬吸附剂的方法及应用 | |
| CN103936134B (zh) | 一种利用合成氨煤气化渣处理含酚废水的方法 | |
| CN103818969A (zh) | 氧化铁红及其制备方法 | |
| CN102485922A (zh) | 常温常压高效提取红土镍矿中镍钴镁铁并利用废渣的方法 | |
| CN108862370A (zh) | 一种利用含锌原矿在锌氨络合环境下生产纳米氧化锌的方法 | |
| CN108706844A (zh) | 多金属危险废物中铁、铬、铝的分离回收方法及其应用 | |
| CN102167436A (zh) | 一种电镀废水处理剂 | |
| CN109516443B (zh) | 一种含铝废硫酸的处理方法 | |
| CN103159419A (zh) | 一种铬渣碳酸化解毒的处理方法 | |
| CN103585978B (zh) | 脱除饮用水体中六价铬的吸附剂及其制备方法与应用 | |
| CN106636632B (zh) | 一种碱性体系中常压分解黑钨矿或黑白钨混合矿的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141008 |