專利名稱：一種多釩酸銨的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種用含釩溶液制取多釩酸銨的方法。
背景技術(shù)：
釩是高熔點稀有金屬，具有很多優(yōu)良的性能，在冶金、化工等行業(yè)有廣泛的用途。隨著 我國現(xiàn)代化建設(shè)的高速發(fā)展，釩及其化合物的需求越來越大，使用范圍越來越廣，其質(zhì)量要 求也更高了。在釩氮合金生產(chǎn)過程中，要求氧化釩原料中的2: (Na20+K20)含量越低越好，而 傳統(tǒng)的鈉化焙燒-水法提釩工藝所生產(chǎn)的氧化釩產(chǎn)品中，2 (Na20+K20)含量一般在O. 5% 2% ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于釩氮合金對原料2: (Na20+K20)含量的要求，對釩氮合金的生產(chǎn)成本、生產(chǎn)設(shè)備和 生產(chǎn)環(huán)境有很大的影響，并使釩氮合金生產(chǎn)設(shè)備的壽命僅由100天左右。另外，用傳統(tǒng)的鈉 化焙燒-水法提釩工藝生產(chǎn)氧化釩過程中所產(chǎn)生的廢水中氨含量高達(dá)4 10g/L，環(huán)境污染嚴(yán) 重，難以治理，也無法循環(huán)使用。
發(fā)表在《釩鈦》1990年第3期的文獻(xiàn)《從工業(yè)五氧化二釩中提取釩酸鈣》中介紹了一種 制取釩酸鈣的方法，其方法是用分析純配置成釩酸鈉的堿性溶液，然后加入氯化鈣溶液反應(yīng) 即得釩酸鈣產(chǎn)品。該文獻(xiàn)僅說明用釩酸鈉溶液與氯化鈣反應(yīng)可獲得釩酸鈣，未介紹釩酸鈣用 制取多釩酸銨的方法。
發(fā)表在《河南化工》1999年第1期的文獻(xiàn)《從含釩酸浸溶液中回收釩的工藝研究》介紹 了一種從酸浸溶液中回收釩的方法，其方法是沉淀釩酸鈣一碳酸化浸出一沉淀多釩酸銨。該 文獻(xiàn)介紹了沉淀釩酸鈣和碳酸化浸出的反應(yīng)溫度、時間、pH值等工藝參數(shù)，但試驗用含釩酸 浸液為釩濃度很低的溶液；碳酸化浸出時，碳酸銨的加入量很大，最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本大，沉 釩廢水中的氨含量很高；整個工藝釩總收率僅為90%左右，且多釩酸銨產(chǎn)品中鉀鈉含量未能 進(jìn)行相應(yīng)的控制。
本領(lǐng)域目前需要開發(fā)一種低鉀鈉含量的多釩酸銨的制備方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以上缺點，提供了一種鉀鈉含量低的多釩酸銨制備方法。用該工 藝制取的多釩酸銨生產(chǎn)的氧化釩產(chǎn)品具有鉀鈉含量低的特點，沉釩廢水中的氨含量也僅為傳 統(tǒng)工藝的60% 75%。結(jié)合本發(fā)明的目的，通過以下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)
一種多釩酸銨的制備方法，包括以下步驟a、 向含釩浸出液中加入鈣鹽溶液；b、 將加入鈣鹽的含釩溶液調(diào)節(jié)pH值至堿性；c、 將體系加熱、攪拌，得釩酸鈣沉淀，再過濾、洗滌；d、 將濾得的釩酸鈣加入到含浸出劑的溶液中，將溶液加熱一定時間后過濾；e、 對濾液調(diào)節(jié)pH值至1.8 2. 5，在9(TC至沸騰條件下，攪拌40min 60min沉釩，過濾 后得到多釩酸銨。其中，上述方法步驟a中的含釩浸出液的全釩含量為10 60g/L。其中，上述方法步驟a中的鈣鹽為氯化鈣或硝酸鈣，加入量按V : Ca =1 : 1.2 2的質(zhì)量 比值確定。其中，上述方法步驟b中調(diào)節(jié)pH值是采用石灰乳溶液進(jìn)行。其中，上述方法步驟c中沉淀釩酸鈣時的溶液體系pH值為8. 5 10，加熱的溫度為8(TC至 沸騰，反應(yīng)時間為30min 60min。當(dāng)體系溫度為8(TC時要用時間較長，如加熱至沸騰則所用 時間較短。其中，上述方法步驟d中的浸出劑為碳酸氫銨，碳酸氫銨的加入量按摩爾比值計為C032— :Ca2+=l : 1 1.5。 一般使用重量濃度為5% 15%碳酸氫銨溶液。其中，上述方法步驟d中釩酸鈣脫鈣浸出反應(yīng)溫度為5(TC至沸騰，浸出反應(yīng)時間為 30min 70min。當(dāng)體系溫度為50°C時要用時間較長，如體系為沸騰則所用時間較短。 其中，上述方法步驟e中調(diào)節(jié)濾液pH值的試劑是硫酸。本發(fā)明方法的有益效果在于與直接沉淀多釩酸銨技術(shù)相比，本發(fā)明方法能直接使用現(xiàn) 行生產(chǎn)中所得的含釩浸出液為起始原料，且所獲得多釩酸銨產(chǎn)品中的Na20+K20含量要比用現(xiàn) 有方法獲得的多釩酸銨低得多，這種產(chǎn)品尤其適合作為生產(chǎn)原料生產(chǎn)釩氮合金，既能大大減 少對釩氮合金生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕，使釩氮合金生產(chǎn)設(shè)備的壽命由原來大約100天左右能提高到 l年以上，同時還能釩氮合金產(chǎn)品質(zhì)量也明顯提高。另外，所得的多釩酸銨的釩品位大為提 高，因此可直接應(yīng)用于釩產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，且還能大大降低廢水中的氨濃度，能帶來很好的 經(jīng)濟效益和社會效益，具有很好的應(yīng)用前景。
圖l表示的是本發(fā)明方法的簡要流程具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。 實施例一 用本發(fā)明方法制備多釩酸銨取釩濃度為33. lg/L的溶液1400ml，加入500g/L的氯化鈣溶液188ml;在攪拌的條件下， 加入石灰乳調(diào)節(jié)溶液pH值為9.46;加熱至沸騰反應(yīng)40min。獲得釩酸,丐153. lg，釩酸,丐TV為 29. 83。/。；沉淀釩酸鈣上清液體積為1120ml， TV為O. 408g/L;釩酸鈣洗滌液體積為267ml， TV為 0. 128g/L;釩沉淀率為98. 94%。取這種含釩29. 83。/。的釩酸鈣100g，加入到1000ml含碳酸氫銨5。/。的溶液中，攪拌加熱至沸 騰，反應(yīng)30min。反應(yīng)完成后過濾，用水洗滌沉釩，濾液和洗水合并，體積為1440mL， TV含 量為20.25g/L，釩浸出率為97.77%。浸出液調(diào)節(jié)pH值后沉釩，過濾洗滌后所得多釩酸銨主要 成分為TV=49.20%， Ca=0.45%， Fe<0. 01%， Si =0.05%， S=0. 412%， K<0. 005%， Na=0. 009%;沉釩上清液與洗滌水合并后所得沉釩廢水中朋3=3. 46g/L。實施例二用本發(fā)明方法制備多釩酸銨取釩濃度為51. 82g/L的溶液1000ml，加入500g/L的氯化鈣溶液210ml;在攪拌的條件下 ，加入石灰乳調(diào)節(jié)溶液pH值為9.26;加熱至沸騰，反應(yīng)30min。獲得釩酸鈣185. 2g，釩酸鈣 TV為27. 62%;沉淀釩酸鈣上清液體積為990ml， TV為O. 58g/L;釩酸鈣洗滌液體積為210ml， TV為O. 054g/L;釩沉淀率為98. 87%。取這種含釩27. 62。/。的釩酸鈣100g，加入到350mL含碳酸氫銨15。/。的溶液中，攪拌加熱至沸 騰，反應(yīng)30min。反應(yīng)完成后過濾，用水洗滌沉釩，溶液和洗水合并，體積為825mL， TV含量 為32.82g/L，釩浸出率為98.03%。浸出液調(diào)節(jié)pH值后沉釩，過濾洗滌后所得多釩酸銨主要成 分為TV=49.40%， Ca=0.55%， Fe<0. 01%， Si =0.06%， S=0. 430%， K<0. 005%， Na=0. 008% ;沉釩上清液與洗滌水合并后所得沉釩廢水中NH^3. 92g/L。實施例三用本發(fā)明方法制備多釩酸銨取釩濃度為35. 6g/L的溶液1000ml，加入500g/L的硝酸鈣溶液200ml;在攪拌的條件下， 加入石灰乳調(diào)節(jié)溶液pH值為9. 1;加熱至沸騰，反應(yīng)30min。獲得釩酸韓107. 98g，釩酸韓TV 為32.45%;沉淀釩酸鈣上清液和洗水合并后，體積為1550ml， TV為O. 36g/L，釩沉淀率為 98.43%。取這種含釩32. 45。/。的釩酸鈣100g，加入到350mL含碳酸氫銨15。/。的溶液中，攪拌加熱至 85°C，反應(yīng)60min。反應(yīng)完成后過濾，用少量水洗滌沉釩，溶液和洗水合并，體積為886mL， TV含量為36. 2g/L，釩浸出率為98.82%。浸出液調(diào)節(jié)pH值后沉釩，過濾洗滌后所得多釩酸銨 主要成分為TV=50. 16%， Ca=0.31%， Fe<0. 01%， Si =0.04%， S=0. 04%， K<0. 005%， Na=0. 007%;沉釩上清液與洗滌水合并后所得沉釩廢水中朋3=3. 47g/L。
由上可見，本發(fā)明方法直接使用現(xiàn)行生產(chǎn)中所得的含釩浸出液為起始原料，且所獲得多 釩酸銨產(chǎn)品中的Na20+K20含量要比用現(xiàn)有方法獲得的多釩酸銨低得多，實際生產(chǎn)中使用本發(fā) 明方法制得的多釩酸銨生產(chǎn)釩氮合金，大大減少了對釩氮合金生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕，使釩氮合金 生產(chǎn)設(shè)備在按以前的強度正常使用一年仍然還能繼續(xù)使用，同時還能釩氮合金產(chǎn)品質(zhì)量也有 明顯提高。另外，本發(fā)明方法所產(chǎn)生的廢水中的氨濃度也大大降低，帶來很好的經(jīng)濟效益和 社會效益，具有很好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種多釩酸銨的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、向含釩浸出液中加入鈣鹽溶液；b、將加入鈣鹽的含釩溶液調(diào)節(jié)pH值至堿性；c、將體系加熱、攪拌，得釩酸鈣沉淀，再過濾、洗滌；d、將濾得的釩酸鈣加入到含浸出劑的溶液中，將溶液加熱一定時間后過濾；e、對濾液調(diào)節(jié)pH值至1.8～2.5，在90℃至沸騰條件下，攪拌40min～60min沉釩，過濾后得到多釩酸銨。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種用含釩溶液制取多釩酸銨的方法。本發(fā)明方法以傳統(tǒng)的鈉化焙燒—水浸工藝生產(chǎn)的含釩溶液為原料，先使釩與加入的鈣化合物結(jié)合生成釩酸鈣，然后用碳酸氫銨與釩酸鈣反應(yīng)，使釩轉(zhuǎn)入溶液，而鈣生成更難溶的碳酸鈣，分離后的溶液在適當(dāng)?shù)膒H和加熱條件下生成多釩酸銨。經(jīng)過生成釩酸鈣再溶解的過程后，可獲得∑(Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O)＜0.1％的多釩酸銨，用該多釩酸銨可生產(chǎn)鉀鈉含量很低的三氧化二釩和五氧化二釩；沉釩廢水中氨含量僅為傳統(tǒng)的工藝提釩廢水中的60％～75％。具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號C01G31/00GK101157478SQ20071020175
公開日2008年4月9日 申請日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者付自碧, 夏清榮, 毅 彭, 彭明福, 李千文, 王小江, 偉 竇 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院;攀枝花新鋼釩股份有限公司