一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法技术

本发明专利技术提供一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法，该方法以高钴AMV、高硅AMV、高铬AMV和高钼AMV中的一种或多种为原料，将原料AMV先转化为APV，再分别处理母液和APV，最终可用作钒电解液、高纯钒氧化物、钒化合物的生产。本发明专利技术为大规模处理生产高纯钒产品拓宽原料选择。本发明专利技术以酸洗的方式将铵与钒分离，降低钒酸铵中的铵含量，可以有效的减少溶解钒时碱的用量，降低成本并优化操作环境，避免将铵转化成氨气再以酸吸收过程中铵的损失；本发明专利技术减少了钒溶液中的总氨浓度，杂质铬更容易被去除。除。除。

【技术实现步骤摘要】
一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法


[0001]本专利技术涉及偏钒酸铵技术，尤其涉及一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法。

技术介绍

[0002]偏钒酸铵(AMV)作为提钒的一种中间产品，具有较重要的地位，它适合于生产高纯钒氧化物的前驱物。很多从原料中提钒的企业以AMV为最终产品，但这些AMV中其中含有较高的杂质，为了将其转化为高纯的AMV，需要加碱将AMV溶解，经过除杂，并再次加铵盐沉钒，获得纯的AMV。
[0003]由于AMV含有较高的铵含量，加碱溶解时，需要加较多的碱，在较高的温度，将铵转化成氨气脱除，来保证钒的溶解和溶液的稳定，用酸喷淋吸收的方式将脱出的氨气吸收，这样做能耗较高，而且生产现场环境较差，氨气吸收的损失较大。若加碱量不足，即便高温将AMV溶解，在降温过程中，溶液中的铵浓度较大，会导致AMV不断的析出，使钒浓度降低，并且析出的AMV会堵塞管道，生产难以顺利进行。由于加碱较多，在沉钒时，需要更多的铵盐来保证AMV的完全沉淀，进一步导致废水脱铵时的碱量升高。
[0004]此外，由于溶解后溶液中的总氨浓度较高，抑制了铬的沉淀析出，铬难以被完全除掉。多钒酸铵APV中的铵含量较少，加碱溶解时需要的碱量较少，而且溶液稳定，铵损失较少，杂质铬很容易被除掉。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对目前偏钒酸铵AMV大规模生产过程除铬困难、易结晶、氨气溢出工作现场环境恶劣的问题，提出一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法，该方法以酸洗的方式将铵与钒分离，降低钒酸铵中的铵含量，能有效的减少溶解钒时碱的用量，降低成本并优化操作环境，为大规模处理生产高纯钒产品拓宽了原料选择。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1、将偏钒酸铵AMV加水溶解，搅拌，升温至70～100℃，加酸将pH调整到2～3，继续搅拌1～5h；
[0008]步骤2、固液分离(过滤)获得多钒酸铵APV和铵盐溶液(母液)，所述铵盐溶液返回步骤1用于溶解偏钒酸铵；
[0009]步骤3、当步骤2的铵盐溶液中铵根达到90g/L及以上后，对铵盐溶液进行处理，所述处理方法为：向铵盐溶液中加碱调整pH至7～9，温度≥75℃，加入铝盐和还原剂除杂，搅拌反应1～3h，主要去除铵盐溶液中的Fe、Al、Cr、Co、Si等元素，在高温环境，铝盐和还原剂的作用下，Fe去除率92％wt，Al去除率95％wt，Cr去除率98％wt，Co去除率97％wt，Si去除率99％wt；过滤获得纯净的硫酸铵溶液，所述纯净的硫酸铵溶液转入步骤5，作为沉钒的铵盐使用；
[0010]步骤4、先用碱溶解铝盐，温度≥75℃，投入多钒酸铵APV，调节pH至8～10，优选为8～9，加还原剂反应2
‑
4h，在高温条件下，还原剂将六价铬还原为三价铬，三价钴还原为二价钴，在碱性条件下形成沉淀，与氢氧化铝共同沉淀，从而实现钒与铬、钴元素的分离，过滤得到浆化液，浆化液进一步净化除硅，最终得到纯净偏钒酸钠溶液；其中产生的铝渣能作为铝盐重复循环使用，直至除杂效果不佳；
[0011]步骤5、在纯净偏钒酸钠溶液中先加入乙二胺四乙酸二钠EDTA
‑
2Na络合，EDTA
‑
2Na可络合Fe
3+
、Co
2+
、Al
3+
等离子，可进一步除杂，降低AMV中的杂质含量，后加入硫酸铵溶液制备得到高纯偏钒酸铵AMV。
[0012]进一步地，步骤1所述偏钒酸铵投料浓度为100～300g/L。
[0013]进一步地，步骤1所述偏钒酸铵AMV为高钴偏钒酸铵AMV、高硅偏钒酸铵AMV、高铬偏钒酸铵AMV和高钼偏钒酸铵AMV中的一种或多种混合。
[0014]进一步地，步骤1所述酸为硫酸。
[0015]进一步地，步骤1加酸将pH调整到2～3，持续搅拌1～2h。
[0016]进一步地，步骤2用水洗涤多钒酸铵APV并过滤，获得多钒酸铵APV及洗水，洗水返回步骤1用于溶解偏钒酸铵，水洗可将多钒酸铵APV中夹带的铵根洗掉。
[0017]进一步地，步骤3中铝盐为硫酸铝、氯化铝、硝酸铝、硅酸铝和明矾中的一种或多种的混合，加入量为5～50g/L，优选为20～50g/L。
[0018]进一步地，步骤3中还原剂为硫化钠、VO2、V2O3和VOSO4中的一种或多种的混合，加入量为0.5～5g/L，优选为1～3g/L。
[0019]进一步地，步骤4碱溶解铝盐，碱为NaOH，加入量为40～100g/L；铝盐为硫酸铝、氯化铝、硝酸铝、硅酸铝和明矾中的一种或多种的混合，加入量为1～100g/L，优选为10～60g/L。
[0020]进一步地，步骤4所述还原剂为低价硫化物、硫化钠、VO2、V2O3和VOSO4中的一种或多种的混合，加入量为0.2～2g/L，优选为0.5～2g/L。
[0021]进一步地，步骤4所述浆化液进一步净化除硅为中性条件下加入硫酸铝形成稳定的硅铝酸盐将硅除掉，硫酸铝0.5～10g/L，优选加入量是0.5～5g/L。
[0022]进一步地，步骤5所述EDTA加入量为0.1～2g/L，即每升偏钒酸钠溶液中加入EDTA
‑
2Na量为0.1～2g，优选为0.5～1g/L。所述硫酸铵溶液加入量为200～350mL/L，即每升偏钒酸钠溶液中加入硫酸铵溶液200～350mL。
[0023]本专利技术偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的原理：
[0024]用酸洗的方式，将固体偏钒酸铵转化成固体多钒酸铵，将大部分铵洗脱，并转化成可溶的铵盐，将多钒酸铵固体与铵盐溶液分离，将多钒酸铵加碱溶解，并除杂，对铵盐溶液除杂，然后将铵盐在沉钒时加以利用。
[0025]本专利技术一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法将原料AMV先转化为APV，再分别处理母液和APV，最终可用作钒电解液、高纯钒氧化物、钒化合物的生产，为大规模处理生产高纯钒产品拓宽原料选择。与现有技术相比较具有以下优点：
[0026]1)本专利技术以酸洗的方式将铵与钒分离，降低钒酸铵中的铵含量，可以有效的减少溶解钒时碱的用量，降低成本并优化操作环境，避免将铵转化成氨气再以酸吸收过程中铵的损失；
[0027]2)本专利技术减少了钒溶液中的总氨浓度，杂质铬更容易被去除。
附图说明
[0028]图1为偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒工艺流程图；
[0029]图2为实施例1母液铵根富集变化情况；
[0030]图3为实施例1母液杂质离子富集变化情况；
[0031]图4为实施例1循环过程APV钒含量变化情况；
[0032]图5为实施例1循环过程APV中杂质变化情况。
具体实施方式
[0033]以下结合实施例对本专利技术进一步说明：
[0034]实施例1
[0035]本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将偏钒酸铵加水溶解，搅拌，升温至70～100℃，加酸将pH调整到2～3，继续搅拌1～5h；步骤2、固液分离获得多钒酸铵APV和铵盐溶液，所述铵盐溶液返回步骤1用于溶解偏钒酸铵；步骤3、当步骤2的铵盐溶液中铵根达到90g/L及以上后，对铵盐溶液进行处理，所述处理方法为：向铵盐溶液中加碱调整pH至7～9，温度≥75℃，加入铝盐和还原剂除杂，搅拌反应1～3h，过滤获得纯净的硫酸铵溶液，所述纯净的硫酸铵溶液转入步骤5，作为沉钒的铵盐使用；步骤4、先用碱溶解铝盐，温度≥75℃，投入多钒酸铵，调节pH至8～10，加还原剂反应2～4h，过滤得到浆化液，浆化液进一步净化除硅，最终得到纯净偏钒酸钠溶液；其中产生的铝渣能作为铝盐重复循环使用；步骤5、在纯净偏钒酸钠溶液中先加入EDTA
‑
2Na络合，后加入硫酸铵溶液制备得到高纯偏钒酸铵。2.根据权利要求1所述偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法，其特征在于，步骤1所述偏钒酸铵投料浓度为100～300g/L。3.根据权利要求1所述偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法，其特征在于，步骤1所述偏钒酸铵为高钴偏钒酸铵、高硅偏钒酸铵、高铬偏钒酸铵和高钼偏钒酸铵中的一种或多种的混合。4.根据权利要求1所述偏钒酸铵原料钒、铵分离制备高纯钒的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪，殷源，刘国昌，许盛，
申请(专利权)人：大连博融新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：