CN114279806A - 一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法。所述从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，包括以下操作步骤：S1、先向拌酸熟化后的浸出液中加入碳酸氢铵进行中和，然后再加入氯酸钠进行氧化，氧化完成之后进行过滤，得到中和后的氧化液待用。本发明提供一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，通过先对拌酸熟化的浸出液经中和氧化后，得到酸性的氧化液作为离子交换的吸附原液，然后对吸附原液分别进行一段两级串联吸附、二段四级串联吸附、两级串联水洗三级串联反向解析、两级串联水洗、两级串联酸转型、两级串联水洗以及二段吸附，形成一个循环处理机制，改变了传统的萃取形式，使得吸附效率达到98.28％，避免了资源浪费，进而极大降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及钒矿冶炼领域，尤其涉及一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法。
背景技术
钒矿是含有钒的矿物，发现的含钒矿物有70多种，但主要的矿物有钒钛磁铁矿、钾钒铀矿、石油伴生矿等，非常纯的钒很难制成，在通常的高温条件下，钒对氧、氮和碳都活泼，容易起反应，工业上用它制成合金，很纯的钒可由五氧化二钒与碘化钙作用制成VI5，再经热分解可以制得。
在五氧化二钒的制备过程中，需要使用萃取剂对熟化后浸出液进行萃取处理，而现有对酸性浸出液净化富集钒的方法主要为萃取反萃、离子交换等方法。
然而，传统的萃取反萃的方法存在萃取剂耗量很大，且萃取率多只能维持在88％左右，而萃取率相对较低，使得部分原料没有充分被利用，而导致资源浪费，进而使得企业生产成本偏高，且生产效率偏低，并不能很好的满足企业的生产需求。
因此，有必要提供一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，解决了传统的萃取反萃的方法萃取率偏低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，包括以下操作步骤：
S1、先向拌酸熟化后的浸出液中加入碳酸氢铵进行中和，然后再加入氯酸钠进行氧化，氧化完成之后进行过滤，得到中和后的氧化液待用；
S2、对树脂进行预处理，将预处理后的树脂装填在多路阀设备树脂柱中，然后将氧化液通过计量泵打入一段两根串联的树脂柱中，进行一段吸附，经树脂吸附后酸性溶液流出到桶中，此时溶液中含钒浓度降低；
S3、对一段吸附的氧化尾液加入NaOH溶液将PH调至2.5，再通过计量泵打入二段四根串联的树脂柱中，经过二段吸附的氧化尾液流出到桶中；
S4、在多路阀设备的水洗料区串联两柱为一段吸附饱和的树脂柱，通过清水泵打入清水，将树脂柱中的料液洗出，在解析区串联三柱为水洗完的树脂柱，通过解析泵打入8％的氢氧化钠溶液进行吸附了钒的树脂解析；
S5、在多路阀设备水洗碱区串联两柱解析完的树脂柱，通过清水泵打入清水，将树脂柱中的料液洗出，并在酸转型区串联的两柱经水洗完的树脂柱，通过酸转型泵打入3％的硫酸溶液进行树脂转型，使树脂恢复吸附能力；
S6、在多路阀设备水洗酸区串联两柱经酸转型完的树脂柱，通过清水泵打入清水将树脂柱中的物料洗出，防止酸在树脂柱中影响后续吸附溶液的酸碱度；
S7、在各区域同时进行了六小时后，多路阀设备开始切换，使各区域的树脂都向下一区域移动一柱，对每六小时进行的二段吸附尾液进行单独收集，分别取样化验V2O5含量，吸附前的氧化液进行化验V2O5含量。
优选的，所述S1中向浸出液加入碳酸氢铵中和时，将PH值调整到2.0，加入氯酸钠时需分两次加入，两次氧化时间分别为3h和7h。
优选的，所述S2中树脂的型号为LSC-205，多路阀设备中，每根树脂柱树脂的装填量为300ml，而在使用计量泵向树脂柱中注入树脂时，其控制流速为1.8l/h。
优选的，所述S3中加入NaOH溶液的浓度为8％，且计量泵的控制流速为0.9l/h。
优选的，所述S2中用于装填树脂的多路阀设备，所述多路阀设备包括主体架，所述主体架的中间设置有用于放置树脂的树脂柱结构，所述树脂柱结构包括转动轴，所述转动轴外部的底部安装有用于对所述主体架内壁底部清扫的清扫结构，所述清扫结构包括连接座，所述连接座固定安装于所述转动轴外部的底部，所述主体架的底部安装有收集结构。
优选的，所述连接座上安装有连接板，所述连接板的顶部开设有矩形槽，所述连接板底部的两侧均安装有清理刮板，所述清理刮板的底部与所述主体架内壁的底部贴合。
优选的，所述连接板位于所述主体架内壁底部的正上方，所述连接板的外侧螺纹连接有定位转件，所述定位转件的底端与所述主体架内壁的顶部贴合。
优选的，所述收集结构包括支撑架，所述支撑架固定安装于所述主体架的底部，所述支撑架的内侧滑动连接有收集斗，所述主体架内壁的底部开设有收集槽，所述收集斗位于所述收集槽的正下方。
优选的，所述转动轴外部的上方与下方均固定安装有固定架，两个所述固定架上固定安装有多个树脂柱。
优选的，所述主体架内壁的顶部安装有用于对所述树脂柱内部液体转移的转移件，所述转移件的一侧通过管道与所述树脂柱的顶部连接。
与相关技术相比较，本发明提供的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法具有如下有益效果：
本发明提供一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，通过先对拌酸熟化的浸出液经中和氧化后，得到酸性的氧化液作为离子交换的吸附原液，然后对吸附原液分别进行一段两级串联吸附、二段四级串联吸附、两级串联水洗三级串联反向解析、两级串联水洗、两级串联酸转型、两级串联水洗以及二段吸附，形成一个循环处理机制，改变了传统的萃取形式，使得吸附效率达到98.28％，避免了资源浪费，进而极大降低生产成本，更好的适用于企业大规模生产使用。
附图说明
图1为本发明提供的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法的设备流程图；
图2为本发明提供的多路阀设备外部的结构示意图；
图3为图2所示的主体架内部的结构示意图；
图4为图2所示的清理刮板外部的结构示意图；
图5为图2所示的收集结构外部的结构示意图；
图6为图2所示的树脂柱结构外部的结构。
图中标号
1、主体架；
2、树脂柱结构；
21、转动轴，22、固定架，23、树脂柱；
3、清扫结构；
31、连接座，32、连接板，33、矩形槽，34、清理刮板，35、定位转件，36、定位转件；
4、收集结构；
41、支撑架，42、收集斗；
5、收集槽；
6、转移件。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
第一实施例
请结合参阅图1，其中，图1为本发明提供的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法的设备流程图。从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，包括以下操作步骤：
S1、先向拌酸熟化后的浸出液中加入碳酸氢铵进行中和，然后再加入氯酸钠进行氧化，氧化完成之后进行过滤，得到中和后的氧化液待用；
S2、对型号为LSC-205的树脂进行预处理，将预处理后的树脂装填在多路阀设备树脂柱中，每根树脂柱装填树脂300ml，将氧化液通过计量泵控制流速为1.8l/h，打入一段两根串联的树脂柱中(即为1、2树脂柱)进行一段吸附，经树脂吸附后酸性溶液流出到桶中，此时溶液中含钒浓度降低；
S3、对一段吸附的氧化尾液加入8％的NaOH溶液将PH调至2.5，再通过计量泵控制流速为0.9l/h打入二段四根串联的树脂柱中(3、4、5、6树脂柱)，经过二段吸附的氧化尾液流出到桶中；
S4、在多路阀设备的水洗料区串联两柱(16、17树脂柱)为一段吸附饱和的树脂柱，通过清水泵打入清水，将树脂柱中的料液洗出，在解析区串联三柱(13、14、15树脂柱)为水洗完的树脂柱，通过解析泵打入8％的氢氧化钠溶液进行吸附了钒的树脂解析；
S5、在多路阀设备水洗碱区串联两柱(11、12树脂柱)经解析完的树脂柱，通过清水泵打入清水，将树脂柱中的料液洗出，并在酸转型区串联的两柱(9、10树脂柱)经水洗完的树脂柱，通过酸转型泵打入3％的硫酸溶液进行树脂转型，使树脂恢复吸附能力；
S6、在多路阀设备水洗酸区串联两柱(7、8)经酸转型完的树脂柱，通过清水泵打入清水将树脂柱中的物料洗出，防止酸在树脂柱中影响后续吸附溶液的酸碱度；
S7、在各区域同时进行了六小时后，多路阀设备开始切换，使各区域的树脂都向下一区域移动一柱，对每六小时进行的二段吸附尾液进行单独收集，分别取样化验V2O5含量，吸附前的氧化液进行化验V2O5含量，经过一个循环大周期，17个小周期，进行所有的数据分析即可。
通过分别对不同位置的树脂柱进行数据收集，整理得出如下表：
| 序号 | 氧化液(g/l) | 二段吸附尾液(g/l) | 吸附率(％) |
| 1 | 3.60 | 0.06 | 98.33 |
| 2 | 3.62 | 0.07 | 98.07 |
| 3 | 3.59 | 0.06 | 98.33 |
| 4 | 3.64 | 0.06 | 98.35 |
| 5 | 3.61 | 0.07 | 98.06 |
| 6 | 3.58 | 0.05 | 98.60 |
| 7 | 3.61 | 0.06 | 98.34 |
| 8 | 3.62 | 0.07 | 98.07 |
| 9 | 3.58 | 0.04 | 98.88 |
| 10 | 3.59 | 0.07 | 98.05 |
| 11 | 3.63 | 0.08 | 97.80 |
| 12 | 3.62 | 0.07 | 98.06 |
| 13 | 3.63 | 0.07 | 98.07 |
| 14 | 3.65 | 0.08 | 97.81 |
| 15 | 3.56 | 0.05 | 98.60 |
| 16 | 3.63 | 0.06 | 98.35 |
| 17 | 3.60 | 0.06 | 98.33 |
| 均值 | 3.61 | 0.62 | 98.28 |
与相关技术相比较，本发明提供的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法具有如下有益效果：
该方法通过先对拌酸熟化的浸出液经中和氧化后，得到酸性的氧化液作为离子交换的吸附原液，然后对吸附原液分别进行一段两级串联吸附、二段四级串联吸附、两级串联水洗三级串联反向解析、两级串联水洗、两级串联酸转型、两级串联水洗以及二段吸附，形成一个循环处理机制，改变了传统的萃取形式，使得吸附效率达到98.28％，避免了资源浪费，进而极大降低生产成本，更好的适用于企业大规模生产使用。
第二实施例
请结合参阅图2、图3、图4、图5和图6，基于本发明的第一实施例一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，本发明的第二实施例提供另一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其中，第二实施例并不会妨碍第一实施例的技术方案的独立实施。
具体的，本发明的提供另一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法不同之处在于：
所述S2中用于装填树脂的多路阀设备，所述多路阀设备包括主体架1，所述主体架1的中间设置有用于放置树脂的树脂柱结构2，所述树脂柱结构2包括转动轴21，所述转动轴21外部的底部安装有用于对所述主体架1内壁底部清扫的清扫结构3，所述清扫结构3包括连接座31，所述连接座31固定安装于所述转动轴21外部的底部，所述主体架1的底部安装有收集结构4。
主体架1是由底座与顶板组成，两者之间通过三个支撑柱连接，作为多路阀的主体结构，且在底座的顶部开设有圆形槽，用于收集掉落的溶液。
所述连接座31上安装有连接板32，所述连接板32的顶部开设有矩形槽33，所述连接板32底部的两侧均安装有清理刮板34，所述清理刮板34的底部与所述主体架1内壁的底部贴合。
所述连接板32位于所述主体架1内壁底部的正上方，所述连接板32的外侧螺纹连接有定位转件35，所述定位转件36的底端与所述主体架1内壁的顶部贴合。
清扫结构3通过设置在主体架1内壁的底部，能够对主体架1内壁底部滴落的树脂溶液进行清扫，连接座31固定安装在转动轴21外部的底部，作为连接板32安装结构，在其顶部开设有与连接板32适配的安装槽，且连接板32的一侧卡接在该安装槽内，使得两者保持有效连接，而通过螺丝将连接板32与连接座31固定安装，而连接板32与连接座31设置为组装形式，方便对连接板32进行更换，定位转件35位于连接板32的外侧，通过定位转件35底端与主体架1内壁的顶部紧密贴合，进而对连接板32起到有效的限位作用，使连接板32能够保持固定状态；
连接板32顶部开设的矩形槽33，使得顶部滴落的树脂液能够直接掉落在主体架1内壁的底部，避免滴落在连接板32的顶部位置，难以对其进行清理，而连接板32底部的两个清理刮板34位于其底部的左右两侧，而通过矩形槽33掉落下来的树脂溶液正好掉落在两个清理刮板34之间，在清理刮板34转动时，能够有效的将树脂溶液进行清扫，而随着清理刮板34在主体架1内壁的底部转动，将主体架1内壁底部的树脂溶液集中收集，移动至收集槽5位置时，正好使得树脂溶液掉落至收集斗42中，完成清理和收集操作；
通过在转动轴21的外部底部设置清扫结构3，主要用于对主体架1内壁底部掉落的树脂溶液进行清扫，在转动树脂柱时，使得转动轴21可以转动，同时使得清理刮板34同时在主体架1内壁的底部转动，进而省去了单独对清理刮板34转动操作，实现转动轴21与清理刮板34的联动，而在清理刮板34上设置定位转件35使其底端与主体架1内壁的底部接触，对清理刮板34位置起到有效固定，使得清理刮板34保持固定状态，进而使得转动轴21同时保持静止状态，同时实现对转动轴21的位置固定，不必再对转动轴21单独设置定位结构，对转动轴21进行结构简化。
所述收集结构4包括支撑架41，所述支撑架41固定安装于所述主体架1的底部，所述支撑架41的内侧滑动连接有收集斗42，所述主体架1内壁的底部开设有收集槽5，所述收集斗42位于所述收集槽5的正下方。
支撑架41主要为收集斗42提供支撑，使得收集斗42能够稳定安装在主体架1的底部，在拆卸时，可通过向外拉动使其与支撑架41分离，通过收集斗42对清理刮板34清扫下来的树脂溶液进行收集，然后对其集中处理。
所述转动轴21外部的上方与下方均固定安装有固定架22，两个所述固定架22上固定安装有多个树脂柱23。
所述主体架1内壁的顶部安装有用于对所述树脂柱23内部液体转移的转移件6，所述转移件6的一侧通过管道与所述树脂柱23的顶部连接
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
S1、先向拌酸熟化后的浸出液中加入碳酸氢铵进行中和，然后再加入氯酸钠进行氧化，氧化完成之后进行过滤，得到中和后的氧化液待用；
S2、对树脂进行预处理，将预处理后的树脂装填在多路阀设备树脂柱中，然后将氧化液通过计量泵打入一段两根串联的树脂柱中，进行一段吸附，经树脂吸附后酸性溶液流出到桶中，此时溶液中含钒浓度降低；
S3、对一段吸附的氧化尾液加入NaOH溶液将PH调至2.5，再通过计量泵打入二段四根串联的树脂柱中，经过二段吸附的氧化尾液流出到桶中；
S4、在多路阀设备的水洗料区串联两柱为一段吸附饱和的树脂柱，通过清水泵打入清水，将树脂柱中的料液洗出，在解析区串联三柱为水洗完的树脂柱，通过解析泵打入8％的氢氧化钠溶液进行吸附了钒的树脂解析；
S5、在多路阀设备水洗碱区串联两柱解析完的树脂柱，通过清水泵打入清水，将树脂柱中的料液洗出，并在酸转型区串联的两柱经水洗完的树脂柱，通过酸转型泵打入3％的硫酸溶液进行树脂转型，使树脂恢复吸附能力；
S6、在多路阀设备水洗酸区串联两柱经酸转型完的树脂柱，通过清水泵打入清水将树脂柱中的物料洗出，防止酸在树脂柱中影响后续吸附溶液的酸碱度；
S7、在各区域同时进行了六小时后，多路阀设备开始切换，使各区域的树脂都向下一区域移动一柱，对每六小时进行的二段吸附尾液进行单独收集，分别取样化验V2O5含量，吸附前的氧化液进行化验V2O5含量。
2.根据权利要求1所述的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，所述S1中向浸出液加入碳酸氢铵中和时，将PH值调整到2.0，加入氯酸钠时需分两次加入，两次氧化时间分别为3h和7h。
3.根据权利要求1所述的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，所述S2中树脂的型号为LSC-205，多路阀设备中，每根树脂柱树脂的装填量为300ml，而在使用计量泵向树脂柱中注入树脂时，其控制流速为1.8l/h。
4.根据权利要求1所述的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，所述S3中加入NaOH溶液的浓度为8％，且计量泵的控制流速为0.9l/h。
5.根据权利要求1所述的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，所述S2中用于装填树脂的多路阀设备，所述多路阀设备包括主体架，所述主体架的中间设置有用于放置树脂的树脂柱结构，所述树脂柱结构包括转动轴，所述转动轴外部的底部安装有用于对所述主体架内壁底部清扫的清扫结构，所述清扫结构包括连接座，所述连接座固定安装于所述转动轴外部的底部，所述主体架的底部安装有收集结构。
6.根据权利要求5所述的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，所述连接座上安装有连接板，所述连接板的顶部开设有矩形槽，所述连接板底部的两侧均安装有清理刮板，所述清理刮板的底部与所述主体架内壁的底部贴合。
7.根据权利要求6所述的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，所述连接板位于所述主体架内壁底部的正上方，所述连接板的外侧螺纹连接有定位转件，所述定位转件的底端与所述主体架内壁的顶部贴合。
8.根据权利要求7所述的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，所述收集结构包括支撑架，所述支撑架固定安装于所述主体架的底部，所述支撑架的内侧滑动连接有收集斗，所述主体架内壁的底部开设有收集槽，所述收集斗位于所述收集槽的正下方。
9.根据权利要求8所述的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，所述转动轴外部的上方与下方均固定安装有固定架，两个所述固定架上固定安装有多个树脂柱。
10.根据权利要求9所述的从酸性溶液中提高钒吸附率的方法，其特征在于，所述主体架内壁的顶部安装有用于对所述树脂柱内部液体转移的转移件，所述转移件的一侧通过管道与所述树脂柱的顶部连接。
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