CN114394621A - 一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种元素循环分离铬钒溶液中钒和铬的方法，包括：调整钒铬溶pH值，加热、搅拌，固液分离，固体为钒酸钙，液体为铬溶液；将钒酸钙洗涤打浆，加入硫酸酸浸，使钒元素进入溶液，钙元素和硫元素结合成硫酸钙沉淀并控制硫酸钙中钒含量，固液分离，溶液采用水解法制备五氧化二钒产品；对含钒硫酸钙进行催化氧化煅烧，尾气用水或稀硫酸吸收，钙元素转化为氧化钙返回钙化沉钒工序，硫元素转化为硫酸返回钒酸钙酸浸工序。本发明通过控制钒酸钙酸浸转溶比例，以达到控制硫酸钙中钒元素含量，提高了硫酸钙分解效率，进而推动钙元素循环用于钒铬分离；在高效钒催化氧化条件下，硫酸钙分解的二氧化硫快速氧化为三氧化硫，经吸收后用于钒酸钙酸浸。
Description
技术领域
本发明属于冶金化工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法。
背景技术
钒和铬元素同属第四周期过渡元素，性质相近，在天然矿物中，存在不同程度的伴生共存。生产五氧化二钒的主要焙烧工艺为钠化焙烧，其基本原理和铬盐行业的铬铁矿焙烧工艺相似，故当钒渣中含有铬元素时，钒铬易于同时氧化浸出。为实现两种元素的同时高值化，截止目前众多钒铬元素分离的工艺中，仅钙沉钒剂能实现钒、铬元素的有效、彻底分离，而其他的溶剂萃取法、离子交换法的实现难度均较大，工业化应用仍需大量深入研究。为实现钙法沉淀分离钒、铬元素，中国专利CN101157478A提出了一种多钒酸铵的制备方法，采用氯化钙或硝酸钙作为钙沉钒剂将钒转化为钒酸钙，然后用碳酸氢铵将钒转溶至溶液，钙生产碳酸钙，分离后采用加硫酸水解沉淀得到多钒酸铵。该工艺能有效实现钒铬分离，但会产生氨氮废水，且未提及碳酸钙的处理问题。为此中国专利CN104775041A提出固废自循环工艺，其主要是将碳酸氢铵转溶钒时产生的碳酸钙进行煅烧分解，获得氧化钙返回用于钒铬分离，解决了碳酸钙处理问题，但碳酸钙煅烧分解产生大量二氧化碳，不利于实现“双碳”目标，使用铵盐转溶仍存在氨氮废水问题。
鉴于钒化工行业的提钒难题、钒铬资源双利用问题和行业的可持续发展要求，因此必须开发出源头优化的高效提钒技术。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，包括：
步骤一、调整钒铬溶pH值，加热、搅拌，固液分离，固体为钒酸钙，液体为铬溶液用于制备铬化工产品；
步骤二、将步骤一的钒酸钙洗涤打浆，加入硫酸进行浸出，使钒元素进入溶液，钙元素和硫元素结合成硫酸钙沉淀并控制硫酸钙中钒含量，固液分离，溶液采用水解法制备五氧化二钒产品；
步骤三、将步骤二的含钒硫酸钙进行催化氧化煅烧，尾气用水或稀硫酸吸收，钙元素转化为氧化钙返回步骤一用于钙化沉钒工序，硫元素转化为硫酸返回步骤二用于钒酸钙的酸浸工序。
优选的是，其中，所述步骤一中调节钒铬溶液pH值的方法为向钒铬溶液中按比例加入氧化钙或氢氧化钙，调节钒铬溶液pH值的范围为5.0～13.5。
优选的是，其中，加入的氧化钙或氢氧化钙中钙元素与钒溶液中钒元素的摩尔比为0.1～5∶1。
优选的是，其中，所述步骤二向钒酸钙中加入硫酸进行浸出时，加入硫酸的质量分数为20％～90％，加入硫酸后调节钒酸钙浆液的pH值为2～4。
所述步骤二中控制硫酸钙中钒含量为0.05％～5％。
优选的是，其中，所述步骤三中控制硫酸钙催化氧化煅烧温度为 700～1500℃。
优选的是，其中，所述步骤二中控制硫酸钙中钒含量的方法为：使用水对硫酸钙固体进行多次洗涤，每次洗涤后检测硫酸钙固定中的钒含量。
优选的是，其中，所述步骤三中，含钒硫酸钙进行催化氧化煅烧的方法包括以下步骤：
步骤S31、将含钒硫酸钙固体粉碎为粒径为300～3500目的含钒硫酸钙粉末；
步骤S32、将含钒硫酸钙粉末装入至煅烧炉中，将煅烧炉内的温度升至 700～1500℃，启动煅烧炉内的搅拌电机，设定搅拌电机的转速为70～120rpm；
步骤S33、向煅烧炉内通入0.02～0.3MPa的氧气，氧气的体积浓度≥ 99.2％；
步骤S34、硫酸钙在煅烧炉生成氧化钙和二氧化硫，在高效钒催化氧化条件下，二氧化硫快速氧化为三氧化硫，用质量分数为20～70％的稀硫酸或水吸收生成的三氧化硫，稀硫酸吸收二氧化硫后转化为硫酸返回步骤二中用于钒酸钙的酸浸工序，用生成的氧化钙制备活性氧化钙粉末。
优选的是，其中，所述步骤S34中用氧化钙制备活性氧化钙粉末的步骤包括：
步骤S341、将煅烧得到的氧化钙与水按照重量比1∶3～4.5混合，搅拌充分反应，生成氢氧化钙浆料，在20～60rpm转速下对生成的氢氧化钙浆料进行离心，离心后静置2h，固液分离，除去可溶型杂质，得到含水的氢氧化钙固体；
步骤S342、含水的氢氧化钙固体在100～300℃温度下进行烘干脱水得到无水氢氧化钙，将无水氢氧化钙与萤石混合后进行球磨，无水氢氧化钙与萤石的质量比为122∶1，球磨至无水氢氧化钙粒径小于等于75μm，得到无水氢氧化钙粉末；
步骤S343、将无水氢氧化钙粉末放入煅烧炉中，在600～1100℃下煅烧 1～2h，无水氢氧化钙分解生成氧化钙；
步骤S344、向步骤S343生成的氧化钙中加入水，氧化钙质量与水的质量比为2～2.5∶1，搅拌反应20～40min后，得到氢氧化钙和氧化钙混合料；向氢氧化钙和氧化钙混合料中加入氢氟酸溶液，搅拌15～20min后过滤得到氢氧化钙和氧化钙固体混合物；其中，氢氟酸溶液质量与氢氧化钙和氧化钙混合料质量的1.2～6％，氢氟酸溶液的浓度为0.3～0.8mol/L；
步骤S345、将氢氧化钙和氧化钙固体混合物在120～300℃下干燥1～2h，然后放入煅烧炉中进行二次煅烧，煅烧温度为600～800℃，煅烧时间为1～2h，最后制得高活性的氧化钙粉末。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)通过控制钒酸钙酸浸转溶比例，以达到控制硫酸钙中钒元素的含量，实现硫酸钙与钒元素的分子级混合，其效果明显高于传统钒催化剂与分解物料的宏观接触，能有效提高钒催化作用，从而提高硫酸钙高温分解的效率，进而推动钙元素循环用于钒铬分离；
(2)在高效钒催化氧化条件下，硫酸钙分解的二氧化硫能快速氧化为三氧化硫，经对尾气吸收后转化为硫酸，可用于钒酸钙酸浸，实现硫元素循环。
(3)本发明先将硫酸钙经过钒催化氧化后生成的氧化钙与水混合，制得氢氧化钙，去除氧化钙中的可溶性杂质，然后经过球磨和两次煅烧，制得高活性的氧化钙，在两次煅烧工序之间，向向氢氧化钙和氧化钙固体混合料中加入了氢氟酸，有效避免了氢氧化钙和氧化钙晶体的异常生长，得到晶粒发育完好的氢氧化钙和氧化钙晶体，这样提高了煅烧后得到的氧化钙颗粒的比表面积，使得本发明制备得到的氧化钙粉末具有高活性的特点，在将氧化钙粉末返回用于钙化沉钒时，能够极大的缩短反应时间，氧化钙与钒铬溶液的接触面积更大，反应更充分，从而提高了氧化钙的利用率。本发明制得的高活性氧化钙颗粒比表面积可达8～12m2/g。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
本发明的一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，包括以下步骤：
步骤一、钙化沉钒：向钒铬溶液(钒含量为26.75g/L，铬含量为72.56g/L) 中加入氧化钙或氢氧化钙，添加量为钒摩尔比的3倍，调节pH值为12，固液分离得到钒酸钙和铬溶液；
步骤二、钒酸钙酸浸：将钒酸钙打浆，加入质量分数20％的硫酸溶液调节钒酸钙浆液的pH值至2.5后进行钒元素转溶，得到钒溶液和含钒1％的硫酸钙固体，钒溶液加入硫酸水解后得到水合氧化钒，经煅烧得到五氧化二钒主含量为98.9％；
步骤三、催化氧化煅烧：硫酸钙经1000℃催化氧化煅烧后，尾气进行吸收，钙元素转化为氧化钙返回钙化沉钒工序，硫元素转化为硫酸返回钒酸钙酸浸工序。
实施例2
本发明的一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，包括以下步骤：
步骤一、钙化沉钒：向钒铬溶液(钒含量为26.75g/L，铬含量为72.56g/L) 中加入氧化钙或氢氧化钙，添加量为钒摩尔比的1.5倍，调节pH值为10.5，固液分离得到钒酸钙和铬溶液；
步骤二、钒酸钙酸浸：将钒酸钙打浆，加入质量分数为50％的硫酸溶液调节钒酸钙浆液pH为4后进行钒元素转溶，得到钒溶液和含钒2.3％的硫酸钙固体，钒溶液加入硫酸水解后得到水合氧化钒，经煅烧得到五氧化二钒主含量为99.1％；
步骤三、催化氧化煅烧：硫酸钙经1250℃催化氧化煅烧后，尾气进行吸收，钙元素转化为氧化钙返回钙化沉钒工序，硫元素转化为硫酸返回钒酸钙酸浸工序。
实施例3
本发明的一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，包括以下步骤：
步骤一、钙化沉钒：向钒铬溶液(钒含量为26.75g/L，铬含量为72.56g/L) 中加入氧化钙或氢氧化钙，添加量为钒摩尔比的1.0倍，调节pH值为9.2，固液分离得到钒酸钙和铬溶液；
步骤二、钒酸钙酸浸：将钒酸钙打浆，加入质量分数70％的硫酸溶液调节钒酸钙浆液的pH值为3.5后进行钒元素转溶，得到钒溶液和含钒0.8％的硫酸钙固体，钒溶液加入硫酸水解后得到水合氧化钒，经煅烧得到五氧化二钒主含量为98.1％；
步骤三、催化氧化煅烧：硫酸钙经850℃催化氧化煅烧后，尾气进行吸收，钙元素转化为氧化钙返回钙化沉钒工序，硫元素转化为硫酸返回钒酸钙酸浸工序。
实施例4
本发明的一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，包括以下步骤：
步骤一、钙化沉钒：向钒铬溶液(钒含量为26.75g/L，铬含量为72.56g/L) 中加入氧化钙或氢氧化钙，添加量为钒摩尔比的3倍，调节pH值为12，固液分离得到钒酸钙和铬溶液；
步骤二、钒酸钙酸浸：将钒酸钙打浆，加入质量分数为20％的硫酸溶液调节钒酸钙浆液为2.5后进行钒元素转溶，得到钒溶液和含钒1％的硫酸钙固体，钒溶液加入硫酸水解后得到水合氧化钒，经煅烧得到五氧化二钒主含量为98.9％；
步骤三、催化氧化煅烧：硫酸钙经1000℃催化氧化煅烧后，尾气进行吸收，钙元素转化为氧化钙返回钙化沉钒工序，硫元素转化为硫酸返回钒酸钙酸浸工序；
其中，步骤三中，含钒硫酸钙进行催化氧化煅烧的方法包括以下步骤：
步骤S31、将含钒硫酸钙固体粉碎为粒径为1500目的含钒硫酸钙粉末；
步骤S32、将含钒硫酸钙粉末装入至煅烧炉中，将煅烧炉内的温度升至 1000℃，启动煅烧炉内的搅拌电机，设定搅拌电机的转速为70rpm；
步骤S33、向煅烧炉内通入0.3MPa的氧气，氧气的体积浓度为99.5％；
步骤S34、硫酸钙在煅烧炉生成氧化钙和二氧化硫，在高效钒催化氧化条件下，二氧化硫快速氧化为三氧化硫，用质量分数为25％的稀硫酸或水吸收生成的三氧化硫，稀硫酸吸收二氧化硫后转化为硫酸返回步骤二中用于钒酸钙的酸浸工序，用生成的氧化钙制备活性氧化钙粉末。
用氧化钙制备活性氧化钙粉末的步骤包括
步骤S341、将煅烧得到的氧化钙与水按照重量比1∶3混合，搅拌充分反应，生成氢氧化钙浆料，在20rpm转速下对生成的氢氧化钙浆料进行离心，离心后静置2h，固液分离，除去可溶型杂质，得到含水的氢氧化钙固体；
步骤S342、含水的氢氧化钙固体在150℃温度下进行烘干脱水得到无水氢氧化钙，将无水氢氧化钙与萤石混合后进行球磨，无水氢氧化钙与萤石的质量比为122∶1，球磨至无水氢氧化钙粒径小于等于75μm，得到无水氢氧化钙粉末；
步骤S343、将无水氢氧化钙粉末放入煅烧炉中，在800℃下煅烧1h，无水氢氧化钙分解生成氧化钙；
步骤S344、向步骤S343生成的氧化钙中加入水，氧化钙质量与水的质量比为2∶1，搅拌反应20min后，得到氢氧化钙和氧化钙混合料；向氢氧化钙和氧化钙混合料中加入氢氟酸溶液，搅拌15min后过滤得到氢氧化钙和氧化钙固体混合物；其中，氢氟酸溶液质量与氢氧化钙和氧化钙混合料质量的 1.5％，氢氟酸溶液的浓度为0.3mol/L；
步骤S345、将氢氧化钙和氧化钙固体混合物在120℃下干燥2h，然后放入煅烧炉中进行二次煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为1h，最后制得高活性的氧化钙粉末。
检测制得的氧化钙粉末的比表面积，测得本实施例制得的氧化钙粉末比表面积为11.5m2/g。
实施例5
本发明的一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，包括以下步骤：
步骤一、钙化沉钒：向钒铬溶液(钒含量为26.75g/L，铬含量为72.56g/L) 中加入氧化钙或氢氧化钙，添加量为钒摩尔比的3倍，调节pH值为12，固液分离得到钒酸钙和铬溶液；
步骤二、钒酸钙酸浸：将钒酸钙打浆，加入质量分数为20％的硫酸溶液调节钒酸钙浆液为2.5后进行钒元素转溶，得到钒溶液和含钒1％的硫酸钙固体，钒溶液加入硫酸水解后得到水合氧化钒，经煅烧得到五氧化二钒主含量为98.9％；
步骤三、催化氧化煅烧：硫酸钙经1000℃催化氧化煅烧后，尾气进行吸收，钙元素转化为氧化钙返回钙化沉钒工序，硫元素转化为硫酸返回钒酸钙酸浸工序；
其中，步骤三中，含钒硫酸钙进行催化氧化煅烧的方法包括以下步骤：
步骤S31、将含钒硫酸钙固体粉碎为粒径为2000目的含钒硫酸钙粉末；
步骤S32、将含钒硫酸钙粉末装入至煅烧炉中，将煅烧炉内的温度升至 1000℃，启动煅烧炉内的搅拌电机，设定搅拌电机的转速为100rpm；
步骤S33、向煅烧炉内通入0.3MPa的氧气，氧气的体积浓度为99.5％；
步骤S34、硫酸钙在煅烧炉生成氧化钙和二氧化硫，在高效钒催化氧化条件下，二氧化硫快速氧化为三氧化硫，用质量分数为25％的稀硫酸或水吸收生成的三氧化硫，稀硫酸吸收二氧化硫后转化为硫酸返回步骤二中用于钒酸钙的酸浸工序，用生成的氧化钙制备活性氧化钙粉末。
用氧化钙制备活性氧化钙粉末的步骤包括
步骤S341、将煅烧得到的氧化钙与水按照重量比1∶4混合，搅拌充分反应，生成氢氧化钙浆料，在60rpm转速下对生成的氢氧化钙浆料进行离心，离心后静置2h，固液分离，除去可溶型杂质，得到含水的氢氧化钙固体；
步骤S342、含水的氢氧化钙固体在150℃温度下进行烘干脱水得到无水氢氧化钙，将无水氢氧化钙与萤石混合后进行球磨，无水氢氧化钙与萤石的质量比为122∶1，球磨至无水氢氧化钙粒径小于等于75μm，得到无水氢氧化钙粉末；
步骤S343、将无水氢氧化钙粉末放入煅烧炉中，在800℃下煅烧1h，无水氢氧化钙分解生成氧化钙；
步骤S344、向步骤S343生成的氧化钙中加入水，氧化钙质量与水的质量比为2.5∶1，搅拌反应40min后，得到氢氧化钙和氧化钙混合料；向氢氧化钙和氧化钙混合料中加入氢氟酸溶液，搅拌20min后过滤得到氢氧化钙和氧化钙固体混合物；其中，氢氟酸溶液质量与氢氧化钙和氧化钙混合料质量的3％，氢氟酸溶液的浓度为0.5mol/L；
步骤S345、将氢氧化钙和氧化钙固体混合物在300℃下干燥2h，然后放入煅烧炉中进行二次煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为2h，最后制得高活性的氧化钙粉末。
检测制得的氧化钙粉末的比表面积，测得本实施例制得的氧化钙粉末比表面积为11.3m2/g。
对比例
本发明的一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，包括以下步骤：
步骤一、钙化沉钒：向钒铬溶液(钒含量为26.75g/L，铬含量为72.56g/L) 中加入氧化钙或氢氧化钙，添加量为钒摩尔比的3倍，调节pH值为12，固液分离得到钒酸钙和铬溶液；
步骤二、钒酸钙酸浸：将钒酸钙打浆，加入质量分数为20％的硫酸溶液调节钒酸钙浆液为2.5后进行钒元素转溶，得到钒溶液和含钒1％的硫酸钙固体，钒溶液加入硫酸水解后得到水合氧化钒，经煅烧得到五氧化二钒主含量为98.9％；
步骤三、催化氧化煅烧：硫酸钙经1000℃催化氧化煅烧后，尾气进行吸收，钙元素转化为氧化钙返回钙化沉钒工序，硫元素转化为硫酸返回钒酸钙酸浸工序；
其中，步骤三中，含钒硫酸钙进行催化氧化煅烧的方法包括以下步骤：
步骤S31、将含钒硫酸钙固体粉碎为粒径为1500目的含钒硫酸钙粉末；
步骤S32、将含钒硫酸钙粉末装入至煅烧炉中，将煅烧炉内的温度升至 1000℃，启动煅烧炉内的搅拌电机，设定搅拌电机的转速为70rpm；
步骤S33、向煅烧炉内通入0.3MPa的氧气，氧气的体积浓度为99.5％；
步骤S34、硫酸钙在煅烧炉生成氧化钙和二氧化硫，在高效钒催化氧化条件下，二氧化硫快速氧化为三氧化硫，用质量分数为25％的稀硫酸或水吸收生成的三氧化硫，稀硫酸吸收二氧化硫后转化为硫酸返回步骤二中用于钒酸钙的酸浸工序。
检测制得的氧化钙粉末的比表面积，测得本实施例制得的氧化钙粉末比表面积为6.4m2/g。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、调整钒铬溶pH值，加热、搅拌，固液分离，固体为钒酸钙，液体为铬溶液用于制备铬化工产品；
步骤二、将步骤一的钒酸钙洗涤打浆，加入硫酸进行浸出，使钒元素进入溶液，钙元素和硫元素结合成硫酸钙沉淀并控制硫酸钙中钒含量，固液分离，溶液采用水解法制备五氧化二钒产品；
步骤三、将步骤二的含钒硫酸钙进行催化氧化煅烧，尾气用水或稀硫酸吸收，钙元素转化为氧化钙返回步骤一用于钙化沉钒工序，硫元素转化为硫酸返回步骤二用于钒酸钙的酸浸工序。
2.如权利要求1所述的元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，其特征在于，所述步骤一中调节钒铬溶液pH值的方法为向钒铬溶液中按比例加入氧化钙或氢氧化钙，调节钒铬溶液pH值的范围为5.0～13.5。
3.如权利要求2所述的元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，其特征在于，加入的氧化钙或氢氧化钙中钙元素与钒溶液中钒元素的摩尔比为0.1～5∶1。
4.如权利要求1所述的元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，其特征在于，所述步骤二向钒酸钙中加入硫酸进行浸出时，加入硫酸的质量分数为20％～90％，加入硫酸后调节钒酸钙浆液的pH值为2～4；
所述步骤二中控制硫酸钙中钒含量为0.05％～5％。
5.如权利要求1所述的元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，其特征在于，所述步骤三中控制硫酸钙催化氧化煅烧温度为700～1500℃。
6.如权利要求1所述的元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，其特征在于，所述步骤二中控制硫酸钙中钒含量的方法为：使用水对硫酸钙固体进行多次洗涤，每次洗涤后检测硫酸钙固定中的钒含量。
7.如权利要求1所述的元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，其特征在于，所述步骤三中，含钒硫酸钙进行催化氧化煅烧的方法包括以下步骤：
步骤S31、将含钒硫酸钙固体粉碎为粒径为300～3500目的含钒硫酸钙粉末；
步骤S32、将含钒硫酸钙粉末装入至煅烧炉中，将煅烧炉内的温度升至700～1500℃，启动煅烧炉内的搅拌电机，设定搅拌电机的转速为70～120rpm；
步骤S33、向煅烧炉内通入0.02～0.3MPa的氧气，氧气的体积浓度≥99.2％；
步骤S34、硫酸钙在煅烧炉生成氧化钙和二氧化硫，在高效钒催化氧化条件下，二氧化硫快速氧化为三氧化硫，用质量分数为20～70％的稀硫酸或水吸收生成的三氧化硫，稀硫酸吸收二氧化硫后转化为硫酸返回步骤二中用于钒酸钙的酸浸工序，用生成的氧化钙制备活性氧化钙粉末。
8.如权利要求7所述的元素循环分离钒铬溶液中钒和铬的方法，其特征在于，所述步骤S34中用氧化钙制备活性氧化钙粉末的步骤包括：
步骤S341、将煅烧得到的氧化钙与水按照重量比1∶3～4.5混合，搅拌充分反应，生成氢氧化钙浆料，在20～60rpm转速下对生成的氢氧化钙浆料进行离心，离心后静置2h，固液分离，除去可溶型杂质，得到含水的氢氧化钙固体；
步骤S342、含水的氢氧化钙固体在100～300℃温度下进行烘干脱水得到无水氢氧化钙，将无水氢氧化钙与萤石混合后进行球磨，无水氢氧化钙与萤石的质量比为122∶1，球磨至无水氢氧化钙粒径小于等于75μm，得到无水氢氧化钙粉末；
步骤S343、将无水氢氧化钙粉末放入煅烧炉中，在600～1100℃下煅烧1～2h，无水氢氧化钙分解生成氧化钙；
步骤S344、向步骤S343生成的氧化钙中加入水，氧化钙质量与水的质量比为2～2.5∶1，搅拌反应20～40min后，得到氢氧化钙和氧化钙混合料；向氢氧化钙和氧化钙混合料中加入氢氟酸溶液，搅拌15～20min后过滤得到氢氧化钙和氧化钙固体混合物；其中，氢氟酸溶液质量与氢氧化钙和氧化钙混合料质量的1.2～6％，氢氟酸溶液的浓度为0.3～0.8mol/L；
步骤S345、将氢氧化钙和氧化钙固体混合物在120～300℃下干燥1～2h，然后放入煅烧炉中进行二次煅烧，煅烧温度为600～800℃，煅烧时间为1～2h，最后制得高活性的氧化钙粉末。
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