一種高密度多釩酸銨的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種高密度多釩酸銨的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 多釩酸銨為一種淡黃色結(jié)晶粉末，微溶于冷水、熱乙醇和乙醚，溶于熱水及稀氫氧 化銨；空氣中灼燒時(shí)變成五氧化二釩，有毒。多釩酸銨的主要用途之一是用于制備適合冶煉 釩鐵的氧化釩產(chǎn)品，并且通常只有密度為〇. 6g/cm3以上的多釩酸銨才能滿足要求。目前較 為常見的制備多釩酸銨的方法是酸性硫酸銨沉淀法，具體工藝為在酸性條件下，以銨鹽做 沉淀劑，在接近沸騰的條件下從含釩溶液中沉淀出多釩酸銨。酸性硫酸銨沉淀法由于其沉 釩率高、操作簡(jiǎn)單和產(chǎn)品質(zhì)量高（V2O5含量大于98%)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于沉釩工藝中，但 是，由常規(guī)的酸性硫酸銨沉淀法得到的多釩酸銨經(jīng)（氧化）還原煅燒獲得氧化釩的密度尚 未達(dá)到后續(xù)釩合金冶煉時(shí)的要求。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上如何制備高密度的多釩酸銨 是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
[0003] 何文藝等（高密度多釩酸銨制備技術(shù)研宄[J]，鋼鐵釩鈦，2012, 33⑵：10-14)介 紹了一種高密度多釩酸銨的制備方法，并研宄了全釩（TV)濃度、pH、攪拌速度、加藥與酸溫 度、加銨系數(shù)以及晶種對(duì)多釩酸銨的堆密度和沉釩率的影響。結(jié)果表明，為了獲得高沉釩率 以及高密度的多釩酸銨（APV)，需要于60-85°C在含釩20-30g/L的溶液加入大于1/50倍于 全釩質(zhì)量的晶種和1. 5-2. 5倍于全釩質(zhì)量的硫酸銨，并用硫酸調(diào)節(jié)pH至2. 1-2. 4,沸水浴 95°C依次在350r/min和200r/min轉(zhuǎn)速下分別沉淀40分鐘和20分鐘，可獲得98. 5%以上 的沉釩率，烘干后的APV堆密度大于0. 95g/cm3,APV焙燒后的粉釩中含V2O5大于98. 5 %， Na2O小于 0. 10%。
[0004] 由此可見，雖然已有關(guān)于高密度多釩酸銨的制備方法的報(bào)道，但是現(xiàn)有技術(shù)仍然 存在許多問(wèn)題，一方面現(xiàn)有技術(shù)的沉釩率較低；另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的反應(yīng)條件較為苛刻， 需要控制反應(yīng)在高溫條件下進(jìn)行且反應(yīng)時(shí)間也較長(zhǎng)。在一定范圍內(nèi)，如果反應(yīng)溫度較低，則 沉釩時(shí)間會(huì)有所延長(zhǎng)；而如果反應(yīng)溫度較高（如90-100°C)，則會(huì)加大操作的難度且耗能增 多。
[0005] 因此，如何能進(jìn)一步地優(yōu)化高密度多釩酸銨的制備方法，以能夠獲得沉釩率高、反 應(yīng)溫度較低且時(shí)間較短的制備高密度多釩酸銨的方法還有待于進(jìn)一步研宄和亟待開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中沉釩率較低、反應(yīng)溫度較高且時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn) 題，提供一種新的高密度多釩酸銨的制備方法。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高密度多釩酸銨的制備方法，該方法包括：將 式（1)所示的醇胺、可溶性銨鹽和含釩溶液混合，將得到混合物的PH值調(diào)節(jié)至酸性并在該 PH值下發(fā)生反應(yīng)，然后將反應(yīng)后得到的反應(yīng)混合物進(jìn)行固液分離，并將分離出的固體進(jìn)行 干燥，
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高密度多釩酸銨的制備方法，其特征在于，該方法包括：將式（1)所示的醇胺、 可溶性銨鹽和含釩溶液混合，將得到混合物的PH值調(diào)節(jié)至酸性并在該pH值下發(fā)生反應(yīng)，然 后將反應(yīng)后得到的反應(yīng)混合物進(jìn)行固液分離，并將分離出的固體進(jìn)行干燥，
其中，馬和R 3為C rC4的亞烷基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述醇胺為三乙醇胺。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述可溶性銨鹽的用量使得所述混合物中 NH4+與釩的摩爾比為0. 4-3:1，優(yōu)選為0. 5-2:1 ;所述醇胺與所述含釩溶液中釩的摩爾比為 0.01-0. 1:1，優(yōu)選為 0.01-0. 05:1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的制備方法，其中，所述可溶性銨鹽選自硫酸銨、氯化銨和 硝酸銨中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，調(diào)節(jié)pH值的操作將所述混合物的pH值調(diào)節(jié) 至 2-5 〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的制備方法，其中，調(diào)節(jié)pH值所用的調(diào)節(jié)劑為無(wú)機(jī)酸或無(wú) 機(jī)堿，所述無(wú)機(jī)酸優(yōu)選為硫酸、鹽酸和硝酸中的至少一種；所述無(wú)機(jī)堿優(yōu)選為氫氧化鈉、碳 酸鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉和氨水中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，所述反應(yīng)的條件包括：溫度為0-60°C， 優(yōu)選為10-25°C ;時(shí)間為1-10分鐘，優(yōu)選為5-10分鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述含釩溶液的全釩濃度大于lg/L，優(yōu)選為 10-50g/L〇
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的制備方法，其中，所述含釩溶液中至少部分釩為低于五價(jià) 的低價(jià)釩，所述方法還包括在所述混合物中引入氧化劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述干燥過(guò)程的溫度為40-90°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高密度多釩酸銨的制備方法，該方法包括：將式(1)所示的醇胺、可溶性銨鹽和含釩溶液混合，將得到混合物的pH值調(diào)節(jié)至酸性并在該pH值下發(fā)生反應(yīng)，然后將反應(yīng)后得到的反應(yīng)混合物進(jìn)行固液分離。本發(fā)明提供的高密度多釩酸銨的制備方法使制備時(shí)間由60分鐘縮短至5分鐘，密度達(dá)到0.8g/cm3，且沉釩率可達(dá)到99％以上。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單易用、設(shè)備要求低、操作方便、適應(yīng)范圍廣、成本低，具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。其中，R1、R2和R3為C1-C4的亞烷基。
【IPC分類】C01G31-00
【公開號(hào)】CN104876268
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510315759
【發(fā)明人】殷兆遷, 李千文, 高官金, 付自碧, 郭繼科, 王俊
【申請(qǐng)人】攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月10日