專利名稱：一種拜耳法種分母液沉淀回收釩的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種拜耳法種分母液沉淀回收釩的方法。
背景技術：
釩是一種重要的合金元素，其主要使用領域為鋼鐵工業(yè)。含釩鋼具有強度高、韌性 大、耐磨性好等優(yōu)點，因而被廣泛應用于機械、汽車、造船、鐵路、橋梁等行業(yè)。然而釩的資源 較為緊缺，目前釩的提取只能以品位低且成分復雜的富釩鐵渣、廢催化劑和石煤煤灰為原 料。氧化鋁生產(chǎn)流程中蘊含著較為豐富的釩資源，且釩是一種對氧化鋁生產(chǎn)流程有著 較大危害的雜質，因此從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取釩不僅可消除其對氧化鋁生產(chǎn)流程的影 響，而且還可擴大釩的資源量，是十分必要的。目前，在工業(yè)上應用的從氧化鋁生產(chǎn)流程中回收釩的唯一方法為結晶法，此法工 藝成熟、設備簡單，但回收率低，且只適用于釩含量高的母液，對于國內釩含量普遍較低的 母液采用結晶法不能實現(xiàn)釩的回收。萃取法和離子交換法從氧化鋁生產(chǎn)流程中提取釩的方 法還處于實驗室研究階段，且由于母液的堿性太強，采用直接對母液進行萃取或吸附以回 收釩的方法存在很大難度。因此，一種較可行的從氧化鋁生產(chǎn)流程提取釩的方法為首先往 母液中加入沉淀劑，使釩沉淀下來，然后再對含釩沉淀進行處理回收其中的釩。從拜耳法種分母液中沉釩的沉淀劑一般為石灰，如專利200710118675. 6發(fā)明了 一種先利用石灰把母液中的釩沉淀下來，再采用萃取法處理回收釩的方法。利用石灰作沉 釩劑具有很多缺點，石灰主要與母液中的鋁酸根反應生成水合鋁酸鈣，而與釩陰離子的反 應的石灰量很少，首先造成母液中鋁的較大損失，對氧化鋁生產(chǎn)流程有一定的影響，其次使 沉釩效果較差，沉釩率不高，且所得沉淀中釩含量很低，不利于后面的處理步驟。因此，石灰 并不是一種適用的沉釩劑，需要研究開發(fā)新的效果好的沉釩劑，從而實現(xiàn)釩的高效回收。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種沉釩效果好、沉釩劑 可循環(huán)利用，同時不造成母液中鋁的損失，對氧化鋁生產(chǎn)流程無影響，低成本的拜耳法種分 母液沉淀回收釩的方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。一種拜耳法種分母液沉淀回收釩的方法，其特征在于其過程包括以下步驟(1)在拜耳法種分母液中加入BaO，攪拌反應使種分母液中的釩以釩酸鋇形式沉 淀，碳酸根以碳酸鋇形式沉淀，得到碳酸鋇和釩酸鋇的混合沉淀，沉釩后的母液返回氧化鋁 生產(chǎn)流程；(2)將碳酸鋇和釩酸鋇混合沉淀用Na2C03溶液進行浸出，使釩酸鋇與Na2C03反應， 釩以釩酸鈉的形式進入溶液中制得釩酸鈉溶液，并同時生成碳酸鋇，得到為碳酸鋇的剩余 渣；
(3)為碳酸鋇的剩余渣進行焙燒生成BaO，循環(huán)用于步驟(1)拜耳法種分母液的沉 釩過程。本發(fā)明的方法，其特征在于拜耳法種分母液中加入BaO沉釩時，BaO的加入量為 BaO與母液中Na2C03的摩爾比為0. 1 1. 0，反應溫度為20°C 100°C，反應時間為15min 120min，攪拌速度為 100r/min 400r/min。本發(fā)明的方法，其特征在于將碳酸鋇和釩酸鋇混合沉淀用Na2C03溶液進行浸出 時，Na2C03的濃度為10 120g/L，液固比為1 10，浸出溫度為20 100°C，浸出時間為 0. 5 4h。本發(fā)明的方法，其特征在于將碳酸鋇焙燒生成BaO時，焙燒溫度為1000°C 1500°C，焙燒時間為0. 5 4h。本發(fā)明的方法是將拜耳法生產(chǎn)氧化鋁過程中的種分母液加入BaO沉釩劑，得到釩 含量高的沉淀渣，沉淀渣經(jīng)浸出后獲得釩濃度較高的浸出液，浸出液易于處理得到釩類產(chǎn) 品。沉釩劑可循環(huán)利用且沉釩效果好，同時不造成母液中鋁的損失，對氧化鋁生產(chǎn)流程無影 響，可實現(xiàn)低成本并高效地提取拜耳法種分母液中的釩。


圖1為本發(fā)明的方法的工藝流程圖。
具體實施例方式一種拜耳法種分母液沉淀回收釩的方法，其過程包括以下步驟(1)在拜耳法種分 母液中加入BaO，攪拌反應使種分母液中的釩以釩酸鋇形式沉淀，碳酸根以碳酸鋇形式沉 淀，得到碳酸鋇和釩酸鋇的混合沉淀，沉釩后的母液返回氧化鋁生產(chǎn)流程；(2)將碳酸鋇和 釩酸鋇混合沉淀用Na2C03溶液進行浸出，使釩酸鋇與Na2C03反應，釩以釩酸鈉的形式進入溶 液中制得釩酸鈉溶液，并同時生成碳酸鋇，使剩余渣的成分全部為碳酸鋇；(3)碳酸鋇在一 定溫度下進行焙燒生成BaO，循環(huán)用于步驟(1)拜耳法種分母液的沉釩過程。拜耳法種分母液中加入BaO沉釩時，BaO的加入量為Ba0與母液中Na2C03的摩爾 比為0. 1 1. 0，反應溫度為20°C 100°C，反應時間為15min 120min,攪拌速度為100" min 400r/min ；將碳酸鋇和釩酸鋇混合沉淀用Na2C03溶液進行浸出時，Na2C03的濃度為 10 120g/L，液固比為1 10，浸出溫度為20 100°C，浸出時間為0.5 4h，浸出后得到 釩含量較高的溶液，此溶液易于處理獲得釩類產(chǎn)品；將碳酸鋇焙燒生成BaO時，焙燒溫度為 1000°C 1500°C，焙燒時間為0. 5 4h。實施例1在V205濃度為0. 21g/L的種分母液中以BaO與母液中Na2C03的摩爾比為0. 4加入 BaO，在40°C下，攪拌反應15min后將沉淀物過濾、洗滌、烘干即得含釩沉淀物，其化學成分 為Ba0 51. 71%, A1203 2. 57%, Si02 7 . 31%, Na20 2. 45%, V205 2. 62% ；在100°C下，將含釩沉淀(BaO 51. 71%, A1203 2. 57%, Si02 7 . 31%, Na202. 45%, v205 2. 62%)以液固比為1的量加入60g/L的Na2C03溶液中，攪拌反應lh，得到釩浸出液， 浸出液釩濃度為25. 25g/L ；浸出后的渣在1200°C下焙燒2h后取出，分析其中BaO含量為99. 01%。
實施例2在V205濃度為0. 21g/L的種分母液中以BaO與母液中Na2C03的摩爾比為0. 5加入 BaO，在60°C下，攪拌反應30min后將沉淀物過濾、洗滌、烘干即得含釩沉淀物，其化學成分 為BaO 55. 71%, A1203 3. 27%, Si02 7 . 55%, Na20 3. 41%, V205 2. 13% ；在100°C下，將含釩沉淀(BaO 55. 71%, A1203 3. 27%, Si02 7 . 55%, Na203. 41%, v205 2. 13%)以液固比為1的量加入80g/L的Na2C03溶液中，攪拌反應2h，得到釩浸出液， 浸出液釩濃度為20. 54g/L ；浸出后的渣在1300°C下焙燒2h后取出，分析其中BaO含量為99. 18%。實施例3在V205濃度為0. 21g/L的種分母液中以BaO與母液中Na2C03的摩爾比為0. 6加入 BaO，在80°C下，攪拌反應60min后將沉淀物過濾、洗滌、烘干即得含釩沉淀物，其化學成分 為Ba0 55. 71%, A1203 3. 27%, Si02 7 . 55%, Na20 3. 41%, V205 2. 03% ；在100°C下，將含釩沉淀(BaO 55. 71%, A1203 3. 27%, Si02 7 . 55%, Na203. 41%, v205 2. 13%)以液固比為1的量加入100g/L的Na2C03溶液中，攪拌反應2h，得到釩浸出液， 浸出液釩濃度為18. 97g/L ；浸出后的渣在1400°C下焙燒2h后取出，分析其中BaO含量為99. 19%。
權利要求
一種拜耳法種分母液沉淀回收釩的方法，其特征在于其過程包括以下步驟(1)在拜耳法種分母液中加入BaO，攪拌反應使種分母液中的釩以釩酸鋇形式沉淀，碳酸根以碳酸鋇形式沉淀，得到碳酸鋇和釩酸鋇的混合沉淀，沉釩后的母液返回氧化鋁生產(chǎn)流程；(2)將碳酸鋇和釩酸鋇混合沉淀用Na2CO3溶液進行浸出，使釩酸鋇與Na2CO3反應，釩以釩酸鈉的形式進入溶液中制得釩酸鈉溶液，并同時生成碳酸鋇，得到為碳酸鋇的剩余渣；(3)為碳酸鋇的剩余渣進行焙燒生成BaO，循環(huán)用于步驟(1)拜耳法種分母液的沉釩過程。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種拜耳法種分母液沉淀回收釩的方法，其特征在于拜耳法 種分母液中加入BaO沉釩時，BaO的加入量為BaO與母液中Na2CO3的摩爾比為0. 1 1. 0， 反應溫度為20°C 100°C，反應時間為15min 120min，攪拌速度為100r/min 400r/min。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種拜耳法種分母液沉淀回收釩的方法，其特征在于將碳酸 鋇和釩酸鋇混合沉淀用Na2CO3溶液進行浸出時，Na2CO3的濃度為10 120g/L，液固比為1 10，浸出溫度為20 100°C，浸出時間為0. 5 4h。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種拜耳法種分母液沉淀回收釩的方法，其特征在于將碳酸 鋇焙燒生成BaO時，焙燒溫度為1000°C 1500°C，焙燒時間為0. 5 4h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種拜耳法種分母液沉淀回收釩的方法，其特征在于其過程包括以下步驟(1)在拜耳法種分母液中加入BaO，得到碳酸鋇和釩酸鋇的混合沉淀，沉釩后的母液返回氧化鋁生產(chǎn)流程；(2)將碳酸鋇和釩酸鋇混合沉淀用Na2CO3溶液進行浸出，釩以釩酸鈉的形式進入溶液中制得釩酸鈉溶液，并同時生成碳酸鋇，得到為碳酸鋇的剩余渣；(3)為碳酸鋇的剩余渣進行焙燒生成BaO，循環(huán)用于步驟(1)拜耳法種分母液的沉釩過程。采用本發(fā)明的方法，得到了釩含量高的沉淀渣，經(jīng)浸出后獲得的浸出液易于處理得到釩類產(chǎn)品。沉釩劑可循環(huán)利用且沉釩效果好，同時不造成母液中鋁的損失，對氧化鋁生產(chǎn)流程無影響，可實現(xiàn)低成本并高效地提取拜耳法種分母液中的釩。
文檔編號C22B34/22GK101928844SQ20091024336
公開日2010年12月29日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者尹中林, 趙 卓 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司