專利名稱：一種含釩鉬酸鹽溶液深度除釩方法
專利說明一種含釩鉬酸鹽溶液深度除釩方法 本發(fā)明涉及一種含釩鉬酸鹽溶液深度除釩方法，特別是鉬酸銨生產(chǎn)過程中的鉬釩分離。釩鉬在元素周期表中對(duì)角相鄰，性質(zhì)相近，在礦物中釩是鉬常見的伴生元素。我國貴州、湖南等地開采的鎳鉬礦中含釩都比較高，含鉬石油廢催化劑中也含有大量的釩。鉬酸銨是最重要的鉬的化合物之一，它廣泛用于石油化工及鉬深加工行業(yè)。鉬酸銨中含V超過0.01％顯黃色，嚴(yán)重影響鉬酸銨的外觀質(zhì)量及其使用性能。用含鉬石油廢催化劑、鎳鉬礦、及由鎳鉬礦煉成的高雜質(zhì)鉬鐵合金為原料生產(chǎn)鉬酸銨都必須增加鉬釩分離工序。經(jīng)典的鉬酸銨生產(chǎn)工藝均用輝鉬精礦為原料，不存在鉬釩分離的問題，因此含釩鉬酸鹽溶液深度除釩的研究相對(duì)欠缺，還沒有成熟的除釩工藝。目前比較有效的深度除釩工藝是先將含釩鉬酸鹽溶液的pH值調(diào)至8.0左右再用裝有螯合樹脂的交換柱吸附，接觸時(shí)間為60～90min，當(dāng)交換后液中釩(以V2O5計(jì))達(dá)到0.02g/L停止吸附，用NaOH溶液解吸，鹽酸再生。這一鉬酸鹽溶液深度除釩工藝存在許多缺陷鉬酸鹽溶液中螯合樹脂吸附釩的容量小(只有3～4mg/mL)，負(fù)釩樹脂解吸后還要再生，工藝流程長，生產(chǎn)效率低，除釩成本高。本發(fā)明提供一種含釩鉬酸鹽溶液深度除釩方法。本發(fā)明通過選用強(qiáng)堿樹脂選擇性吸附釩取代現(xiàn)行的鉬酸鹽溶液深度除釩工藝，包括含釩鉬酸鹽溶液pH值預(yù)調(diào)及離子交換樹脂吸附釩兩個(gè)步驟，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)含釩鉬酸鹽溶液用無機(jī)酸，如鹽酸、硝酸或硫酸，調(diào)pH值6.0～8.0后，連續(xù)通過填充強(qiáng)堿性氯型陰離子交換樹脂的交換柱，可以是大孔強(qiáng)堿陰樹脂也可以是凝膠強(qiáng)堿陰樹脂，交換速度按接觸時(shí)間20～80min控制。由于釩在樹脂上的吸附交換勢(shì)高于鉬在樹脂上的吸附交換勢(shì)，料液通過離子柱時(shí)釩被樹脂吸附，流出液為除釩后的鉬酸鹽溶液。以流出液中釩的濃度以V2O5計(jì)達(dá)0.02g/L為吸附終點(diǎn)，即吸附過程釩的穿漏點(diǎn)，可以滿足深度除釩的要求，樹脂工作穿漏容量以V2O5計(jì)可達(dá)20～120mg/ml。負(fù)釩樹脂可根據(jù)鉬酸鹽體系的性能選用2.0～6.0mol/L HCl溶液或0.2～1mol/L NaOH與2.0～4.0mol/L NaCl的混合溶液作解吸劑，解吸速度按接觸時(shí)間40～120min控制。兩種解吸體系均具有優(yōu)異的解吸效果，解吸過程中樹脂再生同步完成。解釩后的樹脂直接用于下一輪吸附，具有良好的復(fù)用功能。
本發(fā)明系一種從含低濃度釩的鉬酸鹽溶液中深度除釩的方法，適合于從鉬酸鈉、鉬酸銨、鉬酸鉀、鉬酸鎂溶液中分離釩。含釩以V2O5計(jì)在0.05～1.2g/L的鉬酸鹽溶液經(jīng)本發(fā)明工藝處理后的凈化液，V2O5/Mo質(zhì)量比可控制在0.001％以下。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果強(qiáng)堿樹脂在鉬酸鹽溶液中吸附釩的pH值范圍寬，易于控制，便于操作；在吸附pH值范圍內(nèi)，釩主要以多釩酸根陰離子的形式被吸附，吸附容量大，穿漏容量可達(dá)20～120mg V2O5/ml樹脂，且除釩效果好；根據(jù)鉬酸鹽生產(chǎn)工藝，負(fù)釩樹脂既可用鹽酸作解吸劑又可用氯化鈉、氫氧化鈉混合溶液作解吸劑，工藝適應(yīng)性強(qiáng)；在解吸的同時(shí)樹脂就已再生，解吸再生同步完成，工藝流程短，生產(chǎn)效率高。下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施方式1取3L含釩鉬酸銨溶液，攪拌加入鹽酸(HCl 37％)調(diào)pH值6.4，以200mL/h的速度與100mL強(qiáng)堿樹脂D231接觸吸附釩，用1L鹽酸(HCl 3.5mol/L)以100mL/h的流速解吸再生。含釩鉬酸銨溶液強(qiáng)堿樹脂深度除釩實(shí)驗(yàn)結(jié)果(g/L)如下
實(shí)施方式2取600mL含釩鉬酸銨溶液，攪拌加入硝酸(HNO365％)調(diào)pH值6.8，以30mL/h的速度與30mL強(qiáng)堿樹脂201×7接觸吸附釩，用180mL氯化鈉(NaCl3.0mol/L)和氫氧化鈉(NaOH 0.5mol/L)混合溶液以30mL/h的流速解吸再生。含釩鉬酸銨溶液強(qiáng)堿樹脂深度除釩實(shí)驗(yàn)結(jié)果(g/L)如下
實(shí)施方式3取900mL含釩鉬酸鈉溶液，攪拌加硫酸(H2SO448％)調(diào)pH值6.8，以60mL/h的速度與30mL強(qiáng)堿樹脂D296接觸吸附釩，用240mL稀鹽酸(HCl 4.5mol/L)以30mL/h的流速解吸再生。含釩鉬酸鈉溶液強(qiáng)堿樹脂深度除釩實(shí)驗(yàn)結(jié)果(g/L)如下
權(quán)利要求
1.一種從鉬酸鹽溶液中深度除釩的方法，其特征在于包括含釩鉬酸鹽溶液pH值預(yù)調(diào)及樹脂離子交換除釩兩個(gè)步驟，先將含釩鉬酸鹽溶液用無機(jī)酸調(diào)pH值至6.0～8.0，再連續(xù)通過填充強(qiáng)堿性氯型陰離子交換樹脂的交換柱，交換速度按接觸時(shí)間20～80min控制，以流出液中V2O5的濃度達(dá)0.02g/L為吸附終點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的鉬酸鹽溶液包括鉬酸銨、鉬酸鈉、鉬酸鉀、鉬酸鎂溶液，溶液中雜質(zhì)釩以V2O5計(jì)含量為0.05～1.2g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的無機(jī)酸為鹽酸、硝酸和硫酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，包括大孔型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂和凝膠型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的負(fù)交換樹脂經(jīng)解吸劑解吸后能重復(fù)使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的解吸劑為2.0～6.0mol/L鹽酸溶液或0.2～1mol/L NaOH與2.0～4.0mol/L NaCl混合溶液。
全文摘要
一種從鉬酸鹽溶液中深度除釩的方法，本發(fā)明包括含釩鉬酸鹽溶液pH值預(yù)調(diào)及樹脂離子交換除釩兩個(gè)步驟，先將含釩鉬酸鹽溶液用無機(jī)酸調(diào)pH值至6.0～8.0，再連續(xù)通過填充強(qiáng)堿性氯型陰離子交換樹脂的交換柱，交換速度按接觸時(shí)間20～80min控制，以流出液中V
文檔編號(hào)C01G39/00GK101062785SQ20061003155
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者肖連生, 王學(xué)文, 李青剛, 龔柏藩 申請(qǐng)人:中南大學(xué)