CN107964601B - 一种降低钒酸钙中铬含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低钒酸钙中铬含量的方法，属于冶金技术领域。本发明要解决的技术问题是针对目前钒酸钙中铬含量偏高，不利于进一步制备氧化钒产品，提供一种显著降低钒酸钙中铬含量的方法。一种降低钒酸钙中铬含量的方法，包括以下步骤：A、将高铬钒酸钙加水打浆，得浆料；B、向浆料中加入脱铬剂，搅拌反应后，固液分离，获得低铬钒酸钙和脱铬溶液。本发明方法通过控制脱铬剂用量和反应条件，可有效降低钒酸钙中的铬含量，同时不影响钒回收率，可回收脱铬溶液中的钒和铬，避免了资源浪费；本发明方法操作简单，条件温和，成本低廉，利于实现工业化。

Description

一种降低钒酸钙中铬含量的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种降低钒酸钙中铬含量的方法。
背景技术
攀西地区拥有丰富的钒钛磁铁矿资源，是我国最大的钒钛资源所在地。其中，红格矿分南矿和北矿，是攀西四大钒钛磁铁矿区(太和矿、白马矿、攀枝花矿、红格矿)中唯一尚未大规模开发利用的矿区。红格南矿原矿铁、钒品位与攀西其他矿区的原矿品位相当，但铬品位是其他矿区的8～10倍。研究表明，“高炉炼铁-转炉提钒铬”是目前最具产业化前景的工艺流程，采用该流程钒和铬共存于渣中，是进一步回收钒、铬的原料。钒铬渣分离提取的研究主流方向是将钒、铬同步转化到溶液中，再进一步分离钒与铬。钙盐沉钒法是从钒铬溶液中选择性分离钒的方法之一，但得到的钒酸钙铬含量较高，不利于进一步制备氧化钒产品。
目前尚未见到脱除或者降低钒酸钙中铬含量方法的相关报道，需开发一种降低钒酸钙中铬含量的工艺技术。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种显著降低钒酸钙中铬含量的方法，使钒酸钙能够满足制备氧化钒产品的质量要求。
一种降低钒酸钙中铬含量的方法，包括以下步骤：
A、将高铬钒酸钙加水打浆，得浆料；
B、向浆料中加入脱铬剂，搅拌反应后，固液分离，获得低铬钒酸钙和脱铬溶液。
其中，上述所述的降低钒酸钙中铬含量的方法中，步骤A中，所述高铬钒酸钙中钒含量以V2O5计为32％～45％，铬含量以Cr2O3计为0.3％～1.0％，钙含量以CaO计为45％～50％。
其中，上述所述的降低钒酸钙中铬含量的方法中，步骤A中，所述高铬钒酸钙与水的固液质量比为1：3～8。
其中，上述所述的降低钒酸钙中铬含量的方法中，步骤B中，所述脱铬剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。
其中，上述所述的降低钒酸钙中铬含量的方法中，步骤B中，所述脱铬剂的加入量为脱铬剂中CO3 2-和HCO3 -的总摩尔量与浆料中Ca2+的摩尔量比值为0.3～0.5。
其中，上述所述的降低钒酸钙中铬含量的方法中，步骤B中，所述搅拌反应的温度为60～90℃。
其中，上述所述的降低钒酸钙中铬含量的方法中，步骤B中，所述搅拌反应的时间为30～90min。
其中，上述所述的降低钒酸钙中铬含量的方法中，步骤B中，所述低铬钒酸钙中铬含量以Cr2O3计为≤0.2％。
其中，上述所述的降低钒酸钙中铬含量的方法中，还包括以下步骤：
C、将步骤B所得脱铬溶液用钙盐沉钒法分离钒，得钒酸钙和沉钒后的铬溶液，所得钒酸钙按步骤A和步骤B处理，所得沉钒后的铬溶液进一步回收铬。
本发明的有益效果是：
本发明方法提供了一种降低钒酸钙中铬含量的工艺，通过控制沉钙剂用量和反应条件，可有效降低钒酸钙中的铬含量，同时不影响钒回收率，利于钒酸钙进一步制备氧化钒；同时回收了脱铬溶液中的钒和铬，避免了资源浪费；本发明方法操作简单，条件温和，成本低廉，利于实现工业化。
具体实施方式
具体的，一种降低钒酸钙中铬含量的方法，包括以下步骤：
A、将高铬钒酸钙加水打浆，得浆料；
B、向浆料中加入脱铬剂，搅拌反应后，固液分离，获得低铬钒酸钙和脱铬溶液。
高铬钒酸钙中钒含量以V2O5计为32％～45％，钙含量以CaO计为45％～50％，但由于其还含有含量以Cr2O3计为0.3％～1.0％的铬，因此进一步制备氧化钒产品时，会影响产品质量，因此需要降低其铬含量。
本发明步骤A中，先将高铬钒酸钙与水按固液质量比为1：3～8，配制为浆料。
本发明步骤B中，向浆料中加入脱铬剂是因为碳酸钙的溶解度小，碳酸盐或碳酸氢盐可与高铬钒酸钙浆料中的氢氧化钙、铬酸钙、钒酸钙等反应，使钒、铬元素进入溶液中；同时又因为钒酸钙溶解度比氢氧化钙、铬酸钙小，因此将沉淀剂的加入量控制在沉钙剂中CO3 2-和HCO3 -的总摩尔量与浆料中Ca2+的摩尔量比值为0.3～0.5，通过控制碳酸盐总加入量使其与氢氧化钙、铬酸钙反应，使铬进入溶液，尽可能降低钒酸钙参与反应的程度，减少钒进入溶液的数量，进而才能通过后续固液分离，获得尽可能多的低铬钒酸钙，得到高回收率的低铬钒酸钙；所述脱铬剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。
本发明方法步骤B中将浆料加热至60～90℃反应，是为了使高铬钒酸钙分散在溶液中，利于铬酸钙的溶解及其与碳酸盐的反应。
步骤B中，所述搅拌反应的时间为30～90min；对搅拌的转速无特别要求，只要使体系中物料在搅拌状态下能充分接触。
本发明方法通过控制沉钙剂用量和反应条件，可有效降低钒酸钙中的铬含量，步骤B中，得到的低铬钒酸钙中铬含量以Cr2O3计为≤0.2％。
为了能够进一步回收脱铬溶液中的钒和铬，避免资源浪费，本发明方法还包括以下步骤：
C、将步骤B所得脱铬溶液用钙盐沉钒法分离钒，得钒酸钙和沉钒后的铬溶液，所得钒酸钙按步骤A和步骤B处理，所得沉钒后的铬溶液进一步回收铬；经钙盐沉钒法得到钒酸钙按步骤A和步骤B处理时，可以单独进行，也可以将钒酸钙累计到一定量后再进行，还可与高铬钒酸钙混合后进行。
本发明中含量均为质量百分含量。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
取高铬钒酸钙(V2O540.43％，Cr2O30.63％，CaO 48.32％)200g，加入600mL水、55g碳酸钠在90℃搅拌反应90min，固液分离，得到低铬钒酸钙213.5g，其中Cr2O3含量为0.15％。
实施例2
取高铬钒酸钙(V2O540.43％，Cr2O30.63％，CaO 48.32％)200g，加入800mL水、58g碳酸氢钠在70℃搅拌反应60min，固液分离，得到低铬钒酸钙217.4g，其中Cr2O3含量为0.13％。
实施例3
取高铬钒酸钙(V2O540.43％，Cr2O30.63％，CaO 48.32％)200g，加入1200mL水、68g碳酸氢铵在70℃搅拌反应30min，固液分离，得到低铬钒酸钙221.4g，其中Cr2O3含量为0.12％。
实施例4
取高铬钒酸钙(V2O540.43％，Cr2O30.63％，CaO 48.32％)200g，加入1600mL水、83g碳酸铵在60℃搅拌反应50min，固液分离，得到低铬钒酸钙221.2g，其中Cr2O3含量为0.12％。
综上所述，本发明的降低钒酸钙中铬含量的方法，有效降低钒酸钙中的铬含量，同时不影响钒回收率，利于钒酸钙进一步制备氧化钒；同时回收了脱铬溶液中的钒和铬，避免了资源损失，可解决钒铬溶液分离钒、铬后氧化钒制备的工艺技术问题。

Claims (7)

1.降低钒酸钙中铬含量的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将高铬钒酸钙加水打浆，得浆料；
B、向浆料中加入脱铬剂，搅拌反应后，固液分离，获得低铬钒酸钙和脱铬溶液；所述脱铬剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种；所述脱铬剂的加入量为脱铬剂中CO3 2-和HCO3 -的总摩尔量与浆料中Ca2+的摩尔量比值为0.3～0.5；所述搅拌反应的温度为60～90℃。
2.根据权利要求1所述的降低钒酸钙中铬含量的方法，其特征在于：步骤A中，所述高铬钒酸钙中铬含量以Cr2O3计为0.3％～1.0％。
3.根据权利要求1所述的降低钒酸钙中铬含量的方法，其特征在于：步骤A中，所述高铬钒酸钙与水的固液质量比为1：3～8。
4.根据权利要求1～3任一项所述的降低钒酸钙中铬含量的方法，其特征在于：步骤B中，所述搅拌反应的时间为30～90min。
5.根据权利要求1所述的降低钒酸钙中铬含量的方法，其特征在于：步骤B中，所述低铬钒酸钙中铬含量以Cr2O3计为≤0.2％。
6.根据权利要求1～3或5任一项所述的降低钒酸钙中铬含量的方法，其特征在于：还包括以下步骤：
C、将步骤B所得脱铬溶液用钙盐沉钒法分离钒，得钒酸钙和沉钒后的铬溶液，所得钒酸钙按步骤A和步骤B处理，所得沉钒后的铬溶液进一步回收铬。
7.根据权利要求4所述的降低钒酸钙中铬含量的方法，其特征在于：还包括以下步骤：
C、将步骤B所得脱铬溶液用钙盐沉钒法分离钒，得钒酸钙和沉钒后的铬溶液，所得钒酸钙按步骤A和步骤B处理，所得沉钒后的铬溶液进一步回收铬。
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