浸出釩液中釩泥的沉降方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種浸出釩液中釩泥的沉降方法，該方法工藝為：所述浸出釩液中加入鋁鹽進行凈化；凈化后釩液中加入高分子絮凝劑溶液，混勻后靜置，然后固液分離，即可得到澄清釩液和釩泥。本方法在浸出釩液中加入鋁鹽凈化后，加入高分子絮凝劑溶液，使釩泥得以快速沉降；因此本發(fā)明有效地提升了釩泥的沉降速度，縮短了沉釩時間，進而有效地提升了釩液的凈化效率，使整個生產(chǎn)工序銜接更加順暢，使得沉釩工序沉釩時間由250分鐘左右縮短至100分鐘左右，提高了生產(chǎn)效率。本方法有效地降低了釩液中硅、磷雜質(zhì)含量，降低了上清液含釩的濃度，有效地降低了凈化劑硫酸鋁單耗，降低了系統(tǒng)釩損，提高了釩泥分離效率；并減少了渾濁釩液倒運量，降低了能耗。
【專利說明】浸出釩液中釩泥的沉降方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種釩液凈化方法，尤其是一種浸出釩液中釩泥的沉降方法。

【背景技術(shù)】
[0002]釩渣提釩一般經(jīng)過原料準(zhǔn)備、焙燒、浸出、釩液凈化、沉釩、APV煅燒及鑄片的過程，上述過程中釩液凈化效果直接影響后道工序沉釩、煅燒過程，對半成品釩酸銨以及后續(xù)其它釩產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性作用，因此釩液凈化方法的選擇尤為重要。
[0003]釩渣焙燒熟料經(jīng)過濃密浸出，硅、磷等可溶性雜質(zhì)隨著釩酸鈉的溶解而進入到浸出釩液中。在堿性條件下，浸出釩液中部分雜質(zhì)離子發(fā)生水解反應(yīng)生成膠體懸浮物，形成具有雙電子層結(jié)構(gòu)的粒子團分散在溶液中，這些粒子團很難聚集沉降，懸浮于浸出釩液中形成一種高雜質(zhì)懸濁液。
[0004]目前，現(xiàn)有技術(shù)主要采用鋁系絮凝劑絮凝雜質(zhì)元素及懸浮在浸出釩液中的細小離子團以達到凈化釩液的目的。此方法雖能有效去除釩液中的硅、磷等雜質(zhì)，但絮凝物多、絮凝后液體中固含物分級明顯，渾濁液中的固含物能夠沉降，而分級出的部分懸濁液不能沉降而殘留在釩液中，這些絮凝物直徑小、比重輕，經(jīng)葉濾機或板框濾機過濾時極易穿濾；一方面，板框濾泥不能成型，夾帶大量釩液，增大釩損；另一方面，含有大量絮凝物的凈化后釩液在釩液儲罐內(nèi)繼續(xù)沉降，部分絮凝物進入沉釩母液，隨著硫酸加入而返溶，使沉釩時間延長且f凡酸銨質(zhì)量差。大部分絮凝物在f凡液儲罐內(nèi)緩慢沉降，產(chǎn)生大量不合格f凡液，此部分釩液仍需返回除雜凈化工序進行重復(fù)處理。釩液渾濁嚴重時導(dǎo)致沉釩工序沒有合格釩液使用，大量釩液在沉釩和除雜工序進行循環(huán)處理，導(dǎo)致整個生產(chǎn)系統(tǒng)無法正常生產(chǎn)最終停車。
[0005]綜上，現(xiàn)有的鋁系絮凝劑無法使含硅、磷雜質(zhì)的小顆粒絮凝物沉降，釩泥沉降速度緩慢，難以得到澄清釩液。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種沉降速度快、效果好的浸出釩液中釩泥的沉降方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:所述浸出釩液中加入鋁鹽進行凈化；凈化后釩液中加入高分子絮凝劑溶液，混勻后靜置，然后固液分離，即可得到澄清釩液和釩泥。
[0008]本發(fā)明所述鋁鹽加入量為1.50~8.00kg/m3 (即Im3浸出釩液中加入1.50~
8.0Okg的鋁鹽)。所述鋁鹽為硫酸鋁、氯化鋁、聚合硫酸鋁和聚合氯化鋁中的一種或幾種。
[0009]本發(fā)明所述高分子絮凝劑采用質(zhì)量百分比濃度0.50%。~5.00%。的溶液形式加入；釩液與高分子絮凝劑溶液的體積比為1.00:0.20~1.00:0.70。所述高分子絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、兩性聚丙烯酰胺和聚丙環(huán)氧氯丙烷一二甲銨中的一種或幾種。
[0010]本發(fā)明所述釩液中釩的濃度范圍為20.00~50.00g/L。所述釩液中硅含量為30.00 ~80.00mg/L，磷含量為 0.50 ~5.00mg/L。
[0011]釩渣提釩過程中，釩渣須經(jīng)加入碳酸鈉附加劑進行氧化鈉化焙燒，將釩渣中的釩尖晶石氧化為五氧化二釩，其與碳酸鈉分解后生成的氧化鈉結(jié)合成釩酸鈉鹽存在于焙燒后的物料中；焙燒后物料用溫水將釩酸鈉鹽浸取到水溶液中，同時生成了大量的硅酸鈉及磷酸鋁膠體；這些膠體懸浮、游離于釩溶液中極難沉降。本發(fā)明在釩液中加入高分子絮凝劑(聚丙烯酰胺(PAM))，利用其強化絮凝沉淀的原理來吸附釩液中的懸浮離子，使高分子鏈互纏交聯(lián)，形成架橋，從而使絮凝結(jié)構(gòu)增大變粗，最后形成足以克服浮力阻力的沉淀物，加速懸浮物的沉降速度。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:1、本發(fā)明在浸出釩液中加入鋁鹽凈化后，加入高分子絮凝劑溶液，使釩泥得以快速沉降，然后進行釩泥與釩液的分離。因此本發(fā)明有效地提升了釩泥的沉降速度，縮短了沉釩時間，進而有效地提升了釩液的凈化效率，使整個生產(chǎn)工序銜接更加順暢，使得沉釩工序沉釩時間由250分鐘左右縮短至100分鐘左右，提聞了生廣效率。
[0013]2、本發(fā)明有效地降低了釩液中硅、磷雜質(zhì)含量，降低了上清液含釩的濃度，硅雜質(zhì)濃度由 850.00 ~1200.00mg/L 降到 30.00 ~80.00mg/L、磷雜質(zhì)濃度由 70.00 ~200.0Omg/L降到0.50~5.00mg/L,為釩渣提釩全系統(tǒng)的順利生產(chǎn)創(chuàng)造了必要條件。
[0014]3、因釩液中雜質(zhì)含量的減少，本發(fā)明有效地降低了凈化劑硫酸鋁單耗，降低了系統(tǒng)釩損，提高了釩泥分離效率；并減少了渾濁釩液倒運量，降低了能耗。
[0015]4、本發(fā)明為沉釩系統(tǒng)提供了更優(yōu)質(zhì)的釩液，上清液含釩濃度由0.20g/L左右降低到0.12g/L以下，從而有效地保證了后續(xù)工藝的順利進行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0017]圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。

【具體實施方式】
[0018]實施例1:圖1所示，本浸出釩液中釩泥的沉降方法的工藝步驟如下所述。
[0019]將含釩濃度為26.50g/L、雜質(zhì)硅含量35.14mg/L、雜質(zhì)磷含量0.95g/L的200.0Om3浸出釩液導(dǎo)入凈化反應(yīng)釜內(nèi)，在浸出釩液中加入300.0Okg聚合氯化鋁，進行凈化操作。凈化過程結(jié)束后，將凈化后釩液與陽離子聚丙烯酰胺溶液一同打入釩液沉降池內(nèi)進行沉降；陽離子聚丙烯酰胺濃度為3.00%。(質(zhì)量)、用量為40.00m3。在沉降池內(nèi)，釩泥迅速下沉，釩液澄清后的雜質(zhì)硅含量為75.00mg/L、磷含量為4.00mg/L ;待釩泥與釩液分離后，將上層清液溢流打入沉釩工序沉釩，底層泥漿經(jīng)釩泥分離設(shè)備進行固液分離。沉釩工序中的沉釩時間為95分鐘，沉釩上層清液濃度0.12g/L，將所得釩酸銨進行煅燒，得到粉劑五氧化二釩，成分為=V2O5 98.71wt%, Si 0.049wt%, Fe 0.051wt%, P 0.008wt%, K2CHNa2O 0.47wt%, C0.031wt%, S 0.075wt%，符合國標(biāo)YB/T 5304-2011《五氧化二釩》的要求。
[0020]實施例2:本浸出釩液中釩泥的沉降方法的工藝步驟如下所述。
[0021 ] 在含釩濃度為37.35g/L、雜質(zhì)硅含量78.30mg/L、雜質(zhì)磷含量2.80g/L的200.0Om3釩液中加入500.0Okg硫酸鋁，凈化結(jié)束后向凈化后的溶液中加入濃度為0.50%。(質(zhì)量)的兩性聚丙烯酰胺80.0Om3，釩泥下沉迅速，釩液澄清，釩液中雜質(zhì)硅含量105.00mg/L、磷含量11.00mg/L。使用此澄清釩液沉釩，沉釩時間為110分鐘，沉釩上層清液濃度0.llg/L，將所得釩酸銨進行煅燒，得到粉劑五氧化二釩，成分為=V2O5 99.01%，Si 0.069%, Fe 0.057%,P 0.011%, K2CHNa2O 0.58%, C 0.049%, S 0.066%，符合標(biāo)準(zhǔn) YB/T5304 — 2011 的要求。
[0022]實施例3:本浸出釩液中釩泥的沉降方法的工藝步驟如下所述。
[0023]在含釩濃度為40.26g/L、雜質(zhì)硅含量49.45mg/L、雜質(zhì)磷含量3.40g/L的200.0Om3釩液中加入800.0Okg氯化鋁和800.0Okg聚合硫酸鋁，凈化結(jié)束后向凈化后的溶液中加入濃度為5.00%。(質(zhì)量)的陰離子聚丙烯酰胺60.0Om3，釩泥下沉迅速，釩液澄清，釩液中雜質(zhì)硅含量98.00mg/L、磷含量9.00mg/L。使用此澄清釩液沉釩，沉釩上層清液濃度0.095g/L,沉釩時間為102分鐘，將所得釩酸銨進行煅燒，得到粉劑五氧化二釩，成分為=V2O5 98.98%，Si 0.053%, Fe 0.068%, P 0.007%, K2CHNa2O 0.64%, C 0.038%, S 0.086%,符合標(biāo)準(zhǔn) YB/T5304 — 2011 的要求。
[0024]實施例4:本浸出釩液中釩泥的沉降方法的工藝步驟如下所述。
[0025]在含釩濃度為48.40g/L、雜質(zhì)硅含量50.80mg/L、雜質(zhì)磷含量0.95g/L的200.0Om3釩液中加入800.0Okg聚合硫酸鋁，凈化結(jié)束后向凈化后中加入濃度為1.00%。的陰離子聚丙烯酰胺70.0Om3和1.00%。(質(zhì)量)的聚丙環(huán)氧氯丙烷一二甲銨70.00m3，釩泥下沉迅速，釩液澄清，釩液中雜質(zhì)硅含量67.00mg/L、磷含量5.00mg/L。使用此澄清釩液沉釩，沉釩上層清液濃度0.10g/L，沉釩時間為98分鐘，將所得釩酸銨進行煅燒，得到粉劑五氧化二釩，成分為=V2O5 98.98%, Si 0.053%, Fe 0.068%, P 0.007%, K2CHNa2O 0.64%, C 0.038%, S
0.086%，符合標(biāo)準(zhǔn)YB/T5304 — 2011的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種浸出釩液中釩泥的沉降方法，其特征在于，該方法工藝為:所述浸出釩液中加入鋁鹽進行凈化；凈化后釩液中加入高分子絮凝劑溶液，混勻沉淀后靜置，然后采用過濾設(shè)備進行固液分離，即可得到澄清釩液和釩泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出釩液中釩泥的沉降方法，其特征在于:所述鋁鹽加入量為 1.50 ~8.00kg/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浸出釩液中釩泥的沉降方法，其特征在于:所述鋁鹽為硫酸鋁、氯化鋁、聚合硫酸鋁和聚合氯化鋁中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出釩液中釩泥的沉降方法，其特征在于:所述高分子絮凝劑采用質(zhì)量濃度為0.50%。~5.00%。的溶液形式加入；釩液與高分子絮凝劑溶液的體積比為 1.00:0.20 ~1.00:0.70。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的浸出釩液中釩泥的沉降方法，其特征在于:所述高分子絮凝劑為陽離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、兩性聚丙烯酰胺和聚丙環(huán)氧氯丙烷一二甲銨中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出釩液中釩泥的沉降方法，其特征在于:所述釩液中釩的濃度范圍為20.00~50.00g/Lo
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的浸出釩液中釩泥的沉降方法，其特征在于:所述釩液中硅含量為30.00~80.00mg/L，磷含量為0.50~5.00mg/L。
【文檔編號】C22B3/22GK104129838SQ201410343656
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】張國杰, 馬瑞峰, 豆長宏, 徐雪峰, 王震宇, 王少偉 申請人:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司