專利名稱：一種回收五氧化二釩和重鉻酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鉻鹽領(lǐng)域，是一種“生產(chǎn)重鉻酸鈉”工藝中產(chǎn)生的廢棄物---含 釩、鉻鈣渣的回收再利用技術(shù)。
背景技術(shù)：
“生產(chǎn)重鉻酸鈉”工藝中排出的廢棄物一含釩、鉻鈣渣的堆放是鉻鹽行業(yè)面臨 重大環(huán)保問題，對(duì)其進(jìn)行綜合開發(fā)利用面臨技術(shù)問題。在“生產(chǎn)重鉻酸鈉工藝”生產(chǎn)過程中，因鉻鐵礦中含有三氧化二釩，在回轉(zhuǎn)窯 高溫堿性焙燒條件下轉(zhuǎn)化為水溶性釩酸鈉，浸取時(shí)進(jìn)入堿性液，導(dǎo)致堿性液中五氧化二 釩含量達(dá)300 900ppm。而釩酸鈉的存在對(duì)堿性液加工為重鉻酸鈉的產(chǎn)品質(zhì)量有嚴(yán)重影 響。為不影響重鉻酸鈉的質(zhì)量，在其中性液加入生石灰脫釩，使重鉻酸鈉產(chǎn)品中五氧化 二釩含量控制在指標(biāo)范圍以內(nèi)。在除釩工序中所產(chǎn)生的含釩、鉻鈣渣，其五氧化二釩含量在1.5% 2.5%之間， 重鉻酸鈉含量在11% 12.5%之間，因此含釩、鉻鈣渣資源的綜合利用在鉻鹽行業(yè)領(lǐng)域 的三廢排放方面有著極其重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種回收含釩、鉻鈣渣中重鉻酸鈉的方法。本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種回收含釩、鉻鈣渣中五氧化二釩的方法。本發(fā)明一種回收重鉻酸鈉的方法，包括下列步驟 A釩酸鈉與鉻酸鈉的溶出
含釩鉻、鈣渣與水按固液比為1:1打漿，加入含釩、鈣鉻渣質(zhì)量的10% 25%純堿， 在80°C 95°C攪拌反應(yīng)2 3小時(shí)，過濾除去碳酸鈣渣；
2Ca2 (OH) (VO3)3+4Na2C03=4CaC03 I +6NaV03+2Na0H
B酸化沉釩
其堿性液中加入硫酸調(diào)節(jié)PH值至1.0 2.5，900C _93°C保溫熟化1 3小時(shí)； IONaVO3+4H2SO4= Na2O · 5V205 · 2H20 I +4 Na2S04+2H20
C、洗滌回收重鉻酸鈉
過濾洗滌得多釩酸鈉沉淀，直至多釩酸鈉沉淀中的重鉻酸鈉含量小于3%，富含六價(jià) 鉻的洗水一酸性液進(jìn)入重鉻酸鈉生產(chǎn)線生產(chǎn)重鉻酸鈉。2Na2Cr04+ H2SO4= Na2Cr2O7 + Na 2S04 + H2O
本發(fā)明回收五氧化二釩的方法，包括以下步驟
D、堿溶多釩酸鈉過濾除雜質(zhì)
取回收重鉻酸鈉的方法中步驟C的過濾洗滌得的多釩酸鈉沉淀，用濃度為4% 10% 的氫氧化鈉溶液加熱溶解，控制溶解的富釩液PH值在7 9之間，過濾除雜； Na2O · 5V205 · 2H20 + 8NaOH= IONaVO3+ 6H20
Ε、制取多釩酸銨在富釩液中加入硫酸調(diào)節(jié)PH值4 5之間，按富釩液中五氧化二釩含量與硫酸銨的質(zhì) 量比為1.378的2 4倍加入硫酸銨，再用硫酸調(diào)節(jié)PH值至2 2.5，在40°C-6(TC攪拌 0.5 1小時(shí)，結(jié)晶出橘黃色多釩酸銨(APV)沉淀，過濾后，用濃度為1% 5%的硫酸銨 溶液洗滌至六價(jià)鉻小于1%以下； F、焙燒制五氧化二釩
多釩酸銨沉淀放入電阻爐在500°C 550°C焙燒2 3小時(shí)，產(chǎn)出五氧化二釩產(chǎn)品。2NaV03+(NH4)2SO4= 2NH4VO3 I +Na2SO4 2NH4VO3=V2O5 + 2NH3 個(gè) + H2O
本發(fā)明提取原料來源于“生產(chǎn)重鉻酸鈉工藝”——脫釩工序所產(chǎn)生的含釩、鉻鈣渣。本發(fā)明對(duì)重鉻酸鈉生產(chǎn)過程排出含釩、鉻鈣渣進(jìn)行綜合治理，借助于重鉻酸鈉 生產(chǎn)線。本發(fā)明能有效分離五價(jià)釩和六價(jià)鉻，借助于鉻鹽生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了重鉻酸鈉生產(chǎn) 過程排出的廢棄物---含釩、鉻鈣渣的綜合利用。它不同于從煤矸石和冶煉釩渣中單純 的提取五氧化二釩的工藝。其特征體現(xiàn)在此方法不但能回收生產(chǎn)重鉻酸鈉過程所排出的 含釩、鉻鈣渣中的鉻酸鈉，而且還提取其中五氧化二釩。對(duì)我國(guó)鉻鹽行業(yè)廢棄物的綜合 利用提供了新的思路，對(duì)實(shí)現(xiàn)鉻鹽行業(yè)的清潔生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，屬于鉻 鹽行業(yè)重大技術(shù)創(chuàng)新。


圖1是本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例可以進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1 回收重鉻酸鈉，
取 1.8 公斤含釩、鉻鈣渣(Na2Cr207.2H20 13%, V2O5 1.63% CaO:28%)，加水 1.8公斤，打漿攪拌均勻后，再加入0.36公斤純堿，在80°C攪拌浸取2小時(shí)。過濾碳酸鈣 渣，在堿性液(Na2Cr207.2H20 148g/L, V2O5 15g/L)緩慢加入硫酸中調(diào)節(jié)PH=1.2， 90 V保溫熟化1小時(shí)，過濾、洗滌多釩酸鈉沉淀(V2O5 53%，Na2Cr207.2H20 2.8%)；酸性重鉻酸鈉溶液(PH= 1.2, V2O5 0.45g/L, Na2Cr207.2H20 124g/L)進(jìn)入重 鉻酸鈉生產(chǎn)線生產(chǎn)重鉻酸鈉。實(shí)施例2:回收五氧化二釩，
取實(shí)施例1過濾、洗滌的多釩酸鈉沉淀用600ml濃度為4%的工業(yè)氫氧化鈉加熱溶解 并調(diào)節(jié)PH=8,過濾除去雜質(zhì)，在富釩液中加入硫酸lml，調(diào)節(jié)PH為2，加入36克工業(yè)硫 酸銨，在50°C攪拌0.8小時(shí)，過濾后生成的多釩酸銨沉淀，用濃度為3%的硫酸銨600ml 平均洗滌4次后，最后一次洗液中六價(jià)鉻為0.6g/L。多釩酸銨沉淀在105-110°C烘干2小 時(shí)，放入電阻爐在550°C焙燒2小時(shí)，產(chǎn)出五氧化二釩，其含量為99.68%。實(shí)施例3:
取 1.5 公斤含釩鈣渣(Na2Cr2O7.2H20 12%, V2O5 1.5% CaO:30%)，加水 1.5 公斤，打漿攪拌均勻后，再加入0.15公斤純堿，在85°C攪拌浸取3小時(shí)，過濾碳酸鈣渣。 其堿性液(Na2Cr207.2H20 136.8g/L, V2O5 16.8g/L)用硫酸調(diào)節(jié) PH=2.5，90°C保溫 熟化3小時(shí)，過濾、洗滌多釩酸鈉沉淀(V2O5 59.28%，Na2Cr2O7.2H20 2.5%)；酸性 重鉻酸鈉溶液(PH=2.5, V2O5 : 0.80g/L, Na2Cr207.2H20 130g/L)生產(chǎn)重鉻酸鈉。用 250ml濃度為7%的氫氧化鈉加熱溶解多釩酸鈉，并調(diào)節(jié)PH=9,過濾除去雜質(zhì)。在富釩液 中加入硫酸0.8ml，調(diào)節(jié)PH=2.5,加入39.2克工業(yè)硫酸銨，在60°C攪拌0.5小時(shí)后過濾， 生成的多釩酸銨沉淀用300ml濃度為6%硫酸銨溶液平均洗滌5次后，多釩酸銨沉淀再在 105-110°C烘干2小時(shí)，放入電阻爐在520°C焙燒2小時(shí)，產(chǎn)出五氧化二釩，其主含量為 98.3%。 實(shí)施例4:
取 1 公斤含釩鈣渣(Na2Cr207.2H20 12%, V2O5 2.5% CaO:31%)，加水 1 公斤， 打漿攪拌均勻后，再加入0.25公斤純堿，在95°C攪拌浸取2.5小時(shí)。過濾碳酸鈣渣。其 堿性液(Na2Cr2O7.2H20 148g/L, V2O5 30g/L)用硫酸調(diào)節(jié) PH=2，93°C保溫熟化 2 小 時(shí)，過濾、洗滌多釩酸鈉沉淀(V2O5 58.08%, Na2Cr2O7.2H20 1.56%)；酸性重鉻酸鈉 液(PH=2, V2O5: 0.32g/L, Na2Cr207.2H20 140g/L)返回重鉻酸鈉生產(chǎn)線生產(chǎn)重鉻酸 鈉。多釩酸鈉沉淀用220ml濃度為9%的氫氧化鈉加熱溶解并調(diào)節(jié)溶液PH=7.5,過濾除 去雜質(zhì)。在富釩液中加入0.5ml硫酸酸化至PH=2.3，58克固體工業(yè)硫酸銨，在40°C攪 拌1小時(shí)后過濾，生成的多釩酸銨沉淀用340ml濃度為5%硫酸銨溶液平均洗滌4次，再 在105-110°C烘干2小時(shí)，放入電阻爐在550°C焙燒2小時(shí)，產(chǎn)出五氧化二釩，其含量為 99.14%。
權(quán)利要求
1.一種回收重鉻酸鈉的方法，其特征在于包括以下步驟A、釩酸鈉與鉻酸鈉的溶出含釩鉻、鈣渣與水按固液比為1:1打漿，加入含釩、鈣鉻渣質(zhì)量的10% 25%純堿， 在80°C 95°C攪拌反應(yīng)2 3小時(shí)，過濾除去碳酸鈣渣；B、酸化沉釩其堿性液中加入硫酸調(diào)節(jié)PH值至1.0 2.5，900C _93°C保溫熟化1 3小時(shí)，得多釩酸 鈉沉淀；C、洗滌回收重鉻酸鈉過濾洗滌得多釩酸鈉沉淀，直至多釩酸鈉沉淀中的重鉻酸鈉含量小于3%，富含六價(jià) 鉻的洗水一酸性液進(jìn)入重鉻酸鈉生產(chǎn)線生產(chǎn)重鉻酸鈉。
2.一種回收五氧化二釩的方法，其特征在于包括以下步驟D、堿溶多釩酸鈉過濾除雜質(zhì)取權(quán)利要求1步驟C的過濾洗滌得的多釩酸鈉沉淀，用濃度為4% 10%的氫氧化鈉 溶液加熱溶解，控制溶解的富釩液PH值在7 9之間，過濾除雜；E、制取多釩酸銨在富釩液中加入硫酸調(diào)節(jié)PH值在4 5之間，按富釩液中五氧化二釩含量與硫酸銨的 質(zhì)量比為1.378的2 4倍加入硫酸銨，再用硫酸調(diào)節(jié)PH值至2 2.5，在40°C-60°C攪拌 0.5 1小時(shí)，結(jié)晶出橘黃色多釩酸銨(APV)沉淀，過濾后，用濃度為1% 5%的硫酸銨 溶液洗滌至六價(jià)鉻小于1%以下；F、焙燒制五氧化二釩多釩酸銨沉淀放入電阻爐在500°C 550°C焙燒2 3小時(shí)，產(chǎn)出五氧化二釩產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回收五氧化二釩和重鉻酸鈉的方法，利用“生產(chǎn)重鉻酸鈉”生產(chǎn)過程中排出廢棄物——含釩、鉻鈣渣。采用含釩、鉻鈣渣為原料，用水打漿加入純堿，溶出渣中的五價(jià)釩和六價(jià)鉻，過濾除碳酸鈣渣。其堿性液用硫酸酸化，保溫熟化后，過濾沉淀，其富含六價(jià)鉻的酸性液進(jìn)入重鉻酸鈉生產(chǎn)工序生產(chǎn)重鉻酸鈉。多釩酸鈉用氫氧化鈉溶液加熱溶解并調(diào)節(jié)pH值，過濾除雜，所得富釩液中加入硫酸酸化至pH值為4~5左右時(shí)，加入銨鹽，再用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2~2.5，在加熱、攪拌條件下可結(jié)晶出多釩酸銨沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、焙燒生產(chǎn)出合格的五氧化二釩成品。本發(fā)明對(duì)實(shí)現(xiàn)鉻鹽行業(yè)的清潔生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C22B3/12GK102021345SQ20101061382
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張忠元, 武平, 毛雪琴, 韓登侖 申請(qǐng)人:甘肅錦世化工有限責(zé)任公司