專(zhuān)利名稱(chēng)：從含釩(Ⅴ)鉻(Ⅵ)混合液中分離釩、鉻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及回收利用釩(V)鉻(VI)的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種用沉淀法分離并回收含釩(V)鉻(VI)混合液中釩、鉻的方法。
背景技術(shù)：
目前，在生產(chǎn)多釩酸銨(APV)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的含釩(V) (S卩，五價(jià)釩)鉻(VI)(即， 六價(jià)鉻)工業(yè)廢水，因?yàn)檫@兩種物質(zhì)都有很強(qiáng)的毒性，所以必須經(jīng)過(guò)還原處理將高價(jià)鉻和高價(jià)釩還原成三價(jià)鉻和低價(jià)釩，再通過(guò)調(diào)PH使釩、鉻沉淀才能達(dá)到環(huán)保要求。但釩鉻作為重要的戰(zhàn)略資源，如此處理勢(shì)必造成資源浪費(fèi)，而且產(chǎn)生的含釩鉻濾餅如果隨意堆放，依然存在較大的環(huán)境隱患。針對(duì)上述問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所發(fā)明了一種采用伯仲?gòu)?fù)合胺萃取分離釩鉻的方法，其專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN101121962A，該工藝雖有利于釩鉻資源的回收利用，但工藝過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，且難以精準(zhǔn)操作、能耗偏高。中國(guó)專(zhuān)利CN1073414A，公開(kāi)了一種采用化學(xué)方法分離廢水中釩鉻的方法，該方法采用FeCl3將釩沉淀，再用還原沉淀法回收鉻，該方法因 Fe (OH) 3等雜質(zhì)的存在，很難得到純度高的釩鉻產(chǎn)品，而且工藝相對(duì)復(fù)雜，成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠有效分離并回收含釩(V)鉻(VI)混合液中的釩、鉻元素的方法。本發(fā)明提供了一種從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法。所述方法包括如下步驟調(diào)節(jié)混合液的PH至10. 4 10. 5 ；向混合液中加入鈣鹽；然后，調(diào)節(jié)混合液的 PH至10. 4 10. 5 ；過(guò)濾混合液，得到第一含釩濾餅和含鉻濾液；將含釩濾餅用pH為11 11. 1的堿溶液浸泡后過(guò)濾，得到第二含釩濾餅；用水清洗所述第二含釩濾餅，烘干后得到釩酸鈣；處理所述含鉻濾液，得到鉻產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其中，所述鈣鹽的加入量能夠使得加入鈣鹽后的混合液中的鈣離子質(zhì)量濃度為釩離子質(zhì)量濃度的2 5倍。根據(jù)本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法可以通過(guò)向混合液中加入堿或堿溶液來(lái)調(diào)節(jié)pH值。根據(jù)本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其中，所述鈣鹽可以為可溶性鈣鹽。根據(jù)本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法還可以包括在加入鈣鹽至過(guò)濾混合液以得到第一含釩濾餅的過(guò)程中，對(duì)混合液進(jìn)行攪拌的步驟。根據(jù)本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其中，所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選為IOmin以上。根據(jù)本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其中，所述處理所述含鉻濾液的步驟可以使用亞硫酸鈉還原含鉻濾液，得到氫氧化鉻沉淀，然后過(guò)濾后煅燒，得到三氧化鉻。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法提供了一種能夠有效地分離并回收含釩(V)鉻 (VI)混合液中釩、鉻的方法。本發(fā)明采用化學(xué)沉淀法分離含釩(V)鉻(VI)混合液中的釩、 鉻，不僅工藝簡(jiǎn)單、成本低，而且具有對(duì)設(shè)備要求低、易操作、快速、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，很適合釩鉻工業(yè)廢水中釩鉻資源的回收和利用，具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法。根據(jù)本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法包括如下步驟調(diào)節(jié)混合液的PH至10. 4 10. 5 ；向混合液中加入鈣鹽；然后，調(diào)節(jié)混合液的pH至10. 4 10. 5 ； 過(guò)濾混合液，得到第一含釩濾餅和含鉻濾液；將含釩濾餅用pH為11 11. 1的堿溶液浸泡后過(guò)濾，得到第二含釩濾餅；用水清洗所述第二含釩濾餅，烘干后得到釩酸鈣；處理所述含鉻濾液，得到鉻產(chǎn)品。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述鈣鹽的加入量能夠使得加入鈣鹽后的混合液中的鈣離子質(zhì)量濃度為釩離子質(zhì)量濃度的2 5倍。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法通過(guò)向混合液中加入堿或堿溶液來(lái)調(diào)節(jié)PH值。所述堿或堿溶液可以為氫氧化鈉或氫氧化鈉溶液等常用的堿或堿溶液。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述鈣鹽可以為諸如氯化鈣、硝酸鈣等可溶性鈣鹽。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法還可以包括在加入鈣鹽至過(guò)濾混合液以得到第一含釩濾餅的過(guò)程中，對(duì)混合液進(jìn)行攪拌的步驟。優(yōu)選地，所述攪拌的時(shí)間為IOmin以上。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述處理所述含鉻濾液的步驟可以為使用亞硫酸鈉還原含鉻濾液，得到氫氧化鉻沉淀，然后過(guò)濾后煅燒，得到三氧化鉻。此外，本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法還可以通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)a、調(diào)節(jié)含釩(V)鉻(VI)混合液的pH至10. 4 10. 5 ；b、攪拌并計(jì)量加入鈣鹽；C、調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH至10. 4 105 ；d、攪拌IOmin后過(guò)濾，得含釩濾餅和含鉻濾液；e、將含釩濾餅用pH為11 11. 1的堿溶液浸泡后過(guò)濾；f、用水清洗步驟e所得濾餅，烘干后得到釩酸鈣；g、將步驟d所得含鉻濾液進(jìn)行處理制取鉻產(chǎn)品。其中，上述步驟a中的pH調(diào)節(jié)可以通過(guò)氫氧化鈉溶液實(shí)現(xiàn)。上述步驟b中的計(jì)量加入鈣鹽，應(yīng)使溶液中鈣離子質(zhì)量濃度為釩離子質(zhì)量濃度的 2 5倍。上述步驟c中的pH調(diào)節(jié)可以通過(guò)氫氧化鈉溶液實(shí)現(xiàn)。上述步驟d中的攪拌時(shí)間為lOmin，過(guò)濾后得到含釩濾餅和含鉻濾液。
上述步驟e中的浸泡含釩濾餅的堿溶液pH為11 11. 1。上述步驟g中的處理含鉻濾液的方法可以為加入亞硫酸鈉將含鉻濾液還原制得氫氧化鉻沉淀，過(guò)濾，洗滌濾餅后煅燒得到三氧化鉻。下面將結(jié)合具體示例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。示例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不是以任何方式來(lái)限制本發(fā)明。示例一將200ml的含五價(jià)釩(3. 8g/L)和六價(jià)鉻(4. 6g/L)的混合液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) PH至10. 4。攪拌并計(jì)量加入無(wú)水氯化鈣，使溶液中的鈣離子質(zhì)量濃度為釩離子質(zhì)量濃度的
2.2倍。然后，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH至10. 4，攪拌IOmin后過(guò)濾，得到含釩濾餅和含鉻溶液。接下來(lái)，將含釩濾餅用PH為11的堿溶液浸泡后過(guò)濾，再次得到含釩濾餅(也可記為第二含釩濾餅)，清洗所得的第二含釩濾餅并烘干得到釩酸鈣。這里，釩酸鈣的全釩 (TV)含量為28. 31wt%，釩收率為92. 15wt%。將含鉻濾液還原沉淀后在1000°C煅燒1小時(shí)，煅燒產(chǎn)品再經(jīng)洗滌烘干得到含量大于97wt%的三氧化二鉻。示例二將200ml的含五價(jià)釩(4. 6g/L)和六價(jià)鉻(8. 8g/L)的混合液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) PH至10. 4。攪拌并計(jì)量加入硝酸鈣，使溶液中的鈣離子質(zhì)量濃度為釩離子質(zhì)量濃度的2. 8 倍。然后，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的PH至10. 4，攪拌IOmin后過(guò)濾，得到含釩濾餅和含鉻溶液。接下來(lái)，將含釩濾餅用PH為11.05的堿溶液浸泡后過(guò)濾，再次得到含釩濾餅(也可記為第二含釩濾餅)，清洗所得的第二含釩濾餅并烘干得到釩酸鈣。這里，釩酸鈣的TV為 29. 92wt%，釩收率為94. 7#t%。將含鉻濾液還原沉淀后在1000°C煅燒1小時(shí)，煅燒產(chǎn)品再經(jīng)洗滌烘干得到含量大于97wt%的三氧化二鉻。示例三將200ml的含五價(jià)釩(5. 6g/L)和六價(jià)鉻(10. 9g/L)的混合液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至10.5。攪拌并計(jì)量加入硝酸鈣，使溶液中的鈣離子質(zhì)量濃度為釩離子質(zhì)量濃度的
3.3倍。然后，繼續(xù)用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH至10. 5，攪拌IOmin后過(guò)濾，得到含釩濾餅和含鉻溶液。接下來(lái)，將含釩濾餅用PH為11.08的堿溶液浸泡后過(guò)濾，再次得到含釩濾餅(也可記為第二含釩濾餅)，清洗所得的第二含釩濾餅并烘干得到釩酸鈣。這里，釩酸鈣的TV為30. 13wt%，釩收率大于95wt%。將含鉻濾液還原沉淀后在1000°C煅燒1小時(shí)， 煅燒產(chǎn)品再經(jīng)洗滌烘干得到含量大于97wt%的三氧化二鉻。示例四將200ml的含五價(jià)釩(7. 5g/L)和六價(jià)鉻(10. 8g/L)的混合液用氫氧化鈉溶液調(diào) PH至10. 5。攪拌并計(jì)量加入無(wú)水氯化鈣，使溶液中的鈣離子質(zhì)量濃度為釩離子質(zhì)量濃度的
4.9倍。然后，繼續(xù)用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH至10. 5，攪拌IOmin后過(guò)濾，得到含釩濾餅和含鉻溶液。接下來(lái)，將含釩濾餅用PH為11. 05的堿溶液浸泡后過(guò)濾，再次得到含釩濾餅(也可記為第二含釩濾餅)，清洗所得的第二含釩濾餅并烘干得到釩酸鈣。這里，釩酸鈣的TV為31. 35wt%，釩收率大于95wt%。將含鉻濾液還原沉淀后在1000°C煅燒1小時(shí)， 煅燒產(chǎn)品再經(jīng)洗滌烘干得到含量大于97wt%的三氧化二鉻。綜上所述，本發(fā)明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法能夠從含釩(V) 鉻(VI)混合液中有效地分離并回收釩、鉻，有利于釩鉻資源的回收利用，具有很好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。此外，本發(fā)明的方法還具有簡(jiǎn)單、易操作的優(yōu)點(diǎn)。 盡管上面結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明的方法，然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)
該理解，在不脫離權(quán)利要求保護(hù)的范圍的情況下，可以對(duì)上述示例性實(shí)施例進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟調(diào)節(jié)混合液的PH至10. 4 10. 5 ；向混合液中加入鈣鹽；進(jìn)一步，調(diào)節(jié)混合液的pH至10. 4 10. 5 ；過(guò)濾混合液，得到第一含釩濾餅和含鉻濾液；將含釩濾餅用pH為11 11. 1的堿溶液浸泡后過(guò)濾，得到第二含釩濾餅；用水清洗所述第二含釩濾餅，烘干后得到釩酸鈣；處理所述含鉻濾液，得到鉻產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述鈣鹽的加入量能夠使得加入鈣鹽后的混合液中的鈣離子質(zhì)量濃度為釩離子質(zhì)量濃度的 2 5倍。
3.如權(quán)利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述方法通過(guò)向混合液中加入堿或堿溶液來(lái)調(diào)節(jié)PH值。
4.如權(quán)利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述鈣鹽為可溶性鈣鹽。
5.如權(quán)利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述方法還包括在加入鈣鹽至過(guò)濾混合液以得到第一含釩濾餅的過(guò)程中，對(duì)混合液進(jìn)行攪拌的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述攪拌的時(shí)間為IOmin以上。
7.如權(quán)利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述處理所述含鉻濾液的步驟包括使用亞硫酸鈉還原含鉻濾液，得到氫氧化鉻沉淀，然后過(guò)濾后煅燒，得到三氧化鉻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法。所述方法包括如下步驟調(diào)節(jié)混合液的pH至10.4～10.5；向混合液中加入鈣鹽；然后，調(diào)節(jié)混合液的pH至10.4～10.5；過(guò)濾混合液，得到第一含釩濾餅和含鉻濾液；將含釩濾餅用pH為11～11.1的堿溶液浸泡后過(guò)濾，得到第二含釩濾餅；用水清洗所述第二含釩濾餅，烘干后得到釩酸鈣；處理所述含鉻濾液，得到鉻產(chǎn)品。本發(fā)明的方法能夠從含釩(V)鉻(VI)混合液中有效地分離并回收釩、鉻，有利于釩鉻資源的回收利用。并且本發(fā)明的方法還具有簡(jiǎn)單、易操作的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22B34/32GK102424913SQ201110413818
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者付自碧, 何文藝, 余樂(lè), 尹丹鳳, 申彪, 高官金 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)研究院有限公司