一種提釩的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及提釩的研究領(lǐng)域，具體地，涉及一種提釩的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]釩是重要的金屬元素，在冶金和化工領(lǐng)域均有廣泛的用途。提取氧化釩的原料主要有釩渣、石煤和廢釩催化劑，其中釩渣是最重要的提釩原料，有58%的氧化釩是以釩渣為原料提取所得。釩渣提釩主要的工藝有鈉化焙燒、鈣化焙燒和空白焙燒，通過焙燒使釩渣中的低價釩在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng)，獲得含高價釩的焙燒熟料。在后續(xù)的提釩過程中，通常需要將上述焙燒熟料浸漬在浸出劑中。其中，鈉化焙燒時釩渣中的釩被氧化為高價后與鈉鹽添加劑可形成水溶性的釩酸鈉鹽，而鈣化焙燒和空白焙燒分別生成釩酸鈣鹽和五價釩氧化物，其均只在酸溶液中具有較高的浸出率。目前，工業(yè)上釩渣單次鈉化焙燒的釩浸出率僅為85-87% ;鈣化焙燒浸出率為85-89% ;而空白焙燒尚未有工業(yè)化應(yīng)用。
[0003]針對釩渣焙燒熟料的浸出工藝中存在的浸出率偏低、尾渣釩含量高的缺點，楊勇等報道了鈉化焙燒的釩鉻渣依次使用水和硫酸兩段浸出的工藝，其中釩的浸出率可達90%，但是其濃硫酸用量大，對設(shè)備腐蝕嚴重。CN102560086A提出了使用碳銨溶液直接浸出含釩焙燒熟料；CN103937978A提出使用氨水對含釩熟料進行浸出，可獲得85-99%的釩提取率，但是其存在浸出溫度高(120-150°C )、廢氣污染嚴重、氨氮廢水量大等問題。CNlO116183IA提出了使用硫酸浸出釩渣鈣化焙燒的熟料，其釩浸出率可達88.9 %。CN104294055A提出了釩渣空白焙燒后的熟料，使用NaOH或KOH在100-300°C下低溫再次焙燒提釩，其釩浸出率可達99%，然而其存在需要兩次焙燒、氫氧化鈉浸出劑成本高且無法回用、雜質(zhì)難以脫除、過濾困難等問題。為了提高釩資源的利用率同時提高生產(chǎn)效益，亟需開發(fā)出新的浸出工藝，以提高焙燒熟料中釩的浸出率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服采用現(xiàn)有技術(shù)的方法對焙燒熟料進行浸出提釩時，釩的浸出率低、工藝復(fù)雜等缺陷，而提供了一種釩浸出率高且工藝簡單的提釩的方法。
[0005]具體地，本發(fā)明提供了一種提釩的方法，其中，該方法包括將鈣化焙燒熟料和/或空白焙燒熟料、含氟化合物和浸出劑混合以進行浸出提釩。
[0006]本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過深入研究后發(fā)現(xiàn)，在將鈣化焙燒熟料和/或空白焙燒熟料、含氟化合物和浸出劑混合以進行浸出提釩，可使鈣化焙燒和空白焙燒熟料中釩的浸出率達到95%以上，而且本發(fā)明的方法成本低、易于操作，同時含氟化合物不會影響產(chǎn)品質(zhì)量，具有較強的現(xiàn)場應(yīng)用性。
[0007]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0008]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0009]本發(fā)明提供了一種提釩的方法，其中，該方法包括將鈣化焙燒熟料和/或空白焙燒熟料、含氟化合物和浸出劑混合以進行浸出提釩。
[0010]在本發(fā)明中，所述鈣化焙燒熟料通常是指釩渣經(jīng)鈣化焙燒后所得的熟料，而空白焙燒熟料通常是指釩渣經(jīng)空白焙燒后所得的熟料。其中，釩渣的含義和來源為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，例如，釩渣可以是指釩鈦磁鐵礦經(jīng)冶煉所得的富含釩氧化物及鐵氧化物的一種爐渣。
[0011 ] 在本發(fā)明中，所述釩渣中V2O5的含量可以為8-18重量％，3102的含量可以為12-20重量％，CaO的含量可以為0.5-5重量％，MgO的含量可以為1_12重量％，以元素計的鐵的含量可以為12-35重量％，MnO的含量可以為3_9重量％，磷元素的含量可以為0.02-0.08
重量％。
[0012]所述鈣化焙燒和空白焙燒均為釩渣提釩工藝中的一種。其中，鈣化焙燒是釩渣添加含鈣化合物后焙燒，生成含有釩酸鈣鹽的鈣化焙燒熟料。當進行鈣化焙燒時，以V2O5計的所述釩渣的用量與含鈣化合物的用量的重量比可以為1:0.5-1.2，優(yōu)選為1:0.5-0.8。所述鈣化焙燒中使用的含鈣化合物可以為氧化鈣、碳酸鈣、氯化鈣、硫酸鈣、硝酸鈣和氫氧化鈣中的至少一種。此外，所述鈣化焙燒的條件通常包括焙燒溫度可以為750-950°C，焙燒時間可以為1-2.5小時。而空白焙燒是釩渣在不加入添加劑的情況下直接進行焙燒，生成空白焙燒熟料。所述空白焙燒的條件通常包括焙燒溫度可以為750-10000C，焙燒時間可以為1-2.5小時。
[0013]在本發(fā)明中，所述含氟化合物可以為含氟酸和/或含氟鹽。優(yōu)選地，所述含氟酸為氫氟酸；所述含氟鹽為氟化鋰、氟化鈉、氟化鉀、氟化鎂及氟化鈣中的至少一種。
[0014]當焙燒熟料為鈣化焙燒熟料時，所述含氟化合物優(yōu)選為氫氟酸、氟化鈉、氟化鎂和氟化鈣中的至少一種；當焙燒熟料為空白焙燒熟料時，所述含氟化合物優(yōu)選為氫氟酸、氟化鋰、氟化鈉和氟化鈣中的至少一種。
[0015]本發(fā)明對焙燒熟料與含氟化合物之間的用量比沒有特別地限定，例如，所述鈣化焙燒熟料和空白焙燒熟料以V2O5計的總用量與所述含氟化合物的用量的摩爾數(shù)之比可以為1:0.1-0.5。但是為了獲得更高的釩浸出率，優(yōu)選地，所述鈣化焙燒熟料和空白焙燒熟料以V2O5計的總用量與所述含氟化合物的用量的摩爾數(shù)之比為1:0.2-0.4。需要說明的是，當在提釩過程中采用的焙燒熟料僅為鈣化焙燒熟料時，此處所述的鈣化焙燒熟料和空白焙燒熟料以V2O5計的總用量是指鈣化焙燒熟料以V2O5計的用量；當在提釩過程中采用的焙燒熟料僅為空白焙燒熟料時，此處所述的鈣化焙燒熟料和空白焙燒熟料以V2O5計的總用量是指空白焙燒熟料以V2O5計的用量；當在提釩過程中采用的焙燒熟料同時包括鈣化焙燒熟料和空白焙燒熟料時，此處所述的鈣化焙燒熟料和空白焙燒熟料以V2O5計的總用量是指鈣化焙燒熟料以V2O5計的用量與空白焙燒熟料以V2O5計的用量之和。
[0016]在本發(fā)明中，所述浸出劑可以為酸溶液。其中，所述酸溶液例如可以是硫酸水溶液、鹽酸和硝酸水溶液中的至少一種；優(yōu)選地，所述浸出劑為pH值是1-4的硫酸水溶液；更優(yōu)選地，所述浸出劑為pH值是2-3的硫酸水溶液。
[0017]本發(fā)明對所述浸出劑與焙燒熟料之間的用量比例關(guān)系沒有特別地限定，優(yōu)選地，所述浸出劑的用量與焙燒熟料的用量的液固比為2-6，更優(yōu)選為3-5，這樣能夠獲得更高的釩浸出率。其中，所述液固比是指浸出劑的體積(單位是ml)與焙燒熟料的重量(單位是g)之間數(shù)值的比值。
[0018]本發(fā)明對將焙燒熟料(鈣化焙燒熟料和/或空白焙燒熟料)、含氟化合物和浸出劑混合以進行浸出提釩的方式?jīng)]有特別地限定，例如，可以先將鈣化焙燒熟料和/或空白焙燒熟料浸漬在浸出劑中，然后再加入含氟化合物；也可以先將鈣化焙燒熟料和/或空白焙燒熟料與含氟化合物混合，再將得到的混合物浸漬在浸出劑中；還可以將鈣化焙燒熟料和/或空白焙燒熟料與含氟化合物同時加入浸出劑中。
[0019]本發(fā)明對所述浸出提釩的條件沒有特別地限定，通常來說，所述浸漬提釩的條件包括:溫度可以為15-90°C，時間可以為0.5-3小時；但為了在獲得更高的釩浸出率的同時考慮經(jīng)濟性，優(yōu)選地，所述浸出提釩條件包括:溫度為25-85°C，時間為1-2小時。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，所述提釩的具體操作為:(I)將釩渣與鈣鹽按一定比例混合或不添加鹽分別進行焙燒，獲得鈣化焙燒熟料和空白焙燒熟料；(2)計算鈣化焙燒熟料和空白焙燒熟料中V2O5的摩爾量，向鈣化焙燒熟料和空白焙燒熟料中加入摩爾量為V2O5的0.1-0.5倍的含氟化合物，按液固比為2-6加入pH值為1_4的硫酸水溶液，25-85°C條件下攪拌浸出l_2h。
[0021]浸出提釩的反應(yīng)結(jié)束后，后續(xù)的操作為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，例如，通?？梢允褂贸闉V的方法分離含釩濾液和浸出后殘渣(簡稱為浸出渣)，之后浸出渣經(jīng)洗滌、烘干和稱重分析殘渣中釩