一種無氯提釩工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無氯提釩工藝。該工藝是采用“無氯焙燒——水浸——離子交換吸附釩——無氯沉釩”的流程來提取含釩石煤礦石中的釩。V2O5的總回收率可達60%以上，產品質量優(yōu)于國標GB3283-87冶金99級五氧化二釩的標準。本工藝具有易操作、環(huán)境污染小、產品質量高等優(yōu)點。其特征在于，在整個提釩工藝中選用合適的不含氯成分的原料或添加劑，有效避免了HCl氣體對環(huán)境的影響，以及后期廢水處理中去除氯離子所帶來的壓力。
【專利說明】—種無氯提釩工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無氯提釩工藝，具體是指在不影響提釩效率的前提下，通過分析比較，選用合適的不含氯成分的原料或添加劑來運用到整個提釩工藝中。有效避免了提釩過程中產生的HCl氣體及廢水中氯離子對環(huán)境的影響，以及后期廢水處理中去除氯離子所帶來的壓力。
【背景技術】
[0002]釩是重要的鋼鐵工業(yè)和化工行業(yè)的原料之一，廣泛用于冶金、化工等行業(yè)，是我國重要的化工產品。傳統提釩工藝生產V2O5的過程中會產生大量的Cl2和HCl氣體以及廢水中的重金屬離子、氯離子，該類廢水對人體和水生動植物具有嚴重的毒害作用，且氯離子的處理一直是一個難題，是危害極大的污染源。目前，大多數煉釩企業(yè)的提釩工藝中主要在礦石焙燒、樹脂脫洗以及沉釩這三個過程中添加了大量的含氯化合物。本工藝考慮整個提釩過程，結合清潔生產工藝，發(fā)明了一種無氯提釩工藝。
[0003]使用鈉鹽作為焙燒添加劑對釩礦石焙燒轉化率有顯著提高，最佳焙燒溫度范圍是800±50°C，焙燒轉化率教一般的氧化焙燒能增加38%~60%，焙燒后直接用水進行浸出就可使焙燒時產生的水溶性釩提取出來。但以氯化鈉作為添加劑的鈉化焙燒過程中產生大量含Cl2、HCl等的廢氣，治理難度大，對環(huán)境的污染嚴重，采用純堿，雖說成本略有提高，但是其具有重大的環(huán)保意義，在環(huán)境保護以及節(jié)能減排日漸嚴格的今天，不失為一個很好的選擇。
[0004]離子交換法是一種借助于離子交換劑上離子和溶液中離子進行交換反應而除去有害離子態(tài)物質的方法。對釩離子的吸附量主要取決與釩離子的形態(tài)，而釩離子的形態(tài)主要決定與溶液的PH值及總釩濃度，設釩離子的價數為n，釩離子數為m，m/n值越大，則樹脂的吸附容量越大；釩溶液中，當PH范圍在7.2~8.2時(m/n=l.67)，樹脂吸附容量最大。
[0005]在V2O5生產過程中，由澄清的含釩濃溶液沉淀析出釩酸鹽是重要的工藝環(huán)節(jié)之一。銨鹽沉淀法是在一定條件下向含釩溶液中加入銨鹽，使釩以多釩酸銨或偏釩酸銨形式沉淀，然后焙燒成V2O5。
[0006]常見提釩工藝有許多，但是都需要在生產過程中添加氯。本發(fā)明提供一種無氯提釩技術，在保證較高的提釩效率的同時，有效地解決了氯離子的污染問題，采用“無氯焙燒一7jC浸一離子交換吸附釩一無氯沉釩”的流程來提取含釩石煤礦石中的釩。具有易操作、環(huán)境污染小、產品質量高等優(yōu)點。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的 目的在于克服已有技術的相關弱點，提供一種無氯提釩工藝，實現提釩廢水中氯離子含量零排放。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣來實現的，其方法步驟為:
[0009]1)將破碎后的含釩石煤礦石與Na2CO3按10:1~11:1的質量比一起經給料機送入混料機，混合均勻后由混料機送入制粒機制成粒徑5~9_的小球，由加料管送入平窯內焙燒，將焙燒溫度控制在800±50°C ；
[0010]2)將焙燒好的熟球送入水浸池，用水溶液經多級逆流浸出，澄清后，底流進行過濾洗滌，上清液進行固液分離，渣送渣場堆存；
[0011]3)浸出液用離子交換樹脂吸附、富集釩，達到釩、水分離，飽和樹脂解吸用10%~12%的NaOH溶液脫洗，脫洗后樹脂用新水再生，再生廢水返回浸取工序；
[0012]4)將含釩濃度較高的淋洗合格液調pH至8~9，將NH4HCO3按60~75g/L的量加入并攪拌、靜置，抽出上清液，沉淀物過濾，并用水洗滌，得含水的偏礬酸銨，在臥式離心機中進行液固分離；
[0013]5)含水15~20%的偏釩酸銨在脫氨爐中脫水、脫氨，煅燒成粉狀五氧化二釩。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是提釩工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0015]以下通過實施實例進行比較說明:廢水來源于湖南某傳統工藝提釩廠，其中廢水PH值為6~9，廢水中的氯含量非常之高(表1)，遠遠高于《釩工業(yè)污染物排放標準GB26452-2011》中污染物最高允許排放濃度(表2)。
[0016]表1傳統工藝中Cl-的含量
【權利要求】
1.一種無氯提釩工藝，其特征在于，在整個提釩過程中，選用合適的不含氯成分的原料或添加劑來運用到整個提釩工藝中，有效避免了 HCl氣體對環(huán)境的影響，以及后期廢水處理中去除氯離子所帶來的壓力。
2.根據權利要求1所述的一種無氯提釩工藝，其特征在于，包括以下步驟: a.將破碎后的含釩石煤礦石與Na2CO3—起經給料機送入混料機，混合均勻后由混料機送入制粒機制成小球，由加料管送入平窯內焙燒。 b.將焙燒好的熟球送入水浸池，用水溶液經多級逆流浸出，將礦石中的釩浸出到水溶液中，之后水溶液流入澄清池，渣液送入渣液池集中處理，上清液進行固液分離，渣送渣場堆存 c.含釩浸出液用離子交換樹脂吸附、富集釩，達到釩、水分離，飽和樹脂解吸用12%的NaOH溶液脫洗。脫洗后樹脂用新水再生，再生廢水返回浸取工序。 d.將含釩濃度較高的淋洗合格液調pH至8~9，加入NH4HCO3后攪拌、靜置，抽出上清液，沉淀物過濾，并用水洗滌，得到偏釩酸銨，在離心機中進行液固分離。 e.含水15~20%的偏釩酸銨在脫氨爐中脫水、脫氨，煅燒成粉狀五氧化二釩。
3.根據權利要求2所述的一種無氯提釩工藝，其特征在于，石煤與Na2CO3按100:9的配料比混合，制成粒徑5~9mm的小球，控制焙燒溫度在850°C左右，沉釩階段NH4HCO3按60~75g/L的量加入 。
【文檔編號】C22B3/04GK103966467SQ201410119333
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權日:2014年3月27日
【發(fā)明者】楊春平, 駱其超, 何慧軍, 曾光明, 羅圣熙, 羅鍾兵, 郭俊元, 李長玲, 謝更新 申請人:湖南大學