[发明专利]一种含铜钒固体物料综合回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含铜钒固体物料综合回收方法，特别是粗TiCl₄铜丝除钒工 艺产出的废水沉淀及其净化得到的铜钒固体物料中铜、钒的分离及其回收的方 法。

背求技术

粗TiCl₄中杂质钒主要以VOCl₃的形式存在。分离粗TiCl₄中钒的方法包括 铜丝(粉)除钒、硫化氢除钒、铝粉除钒及矿物油除钒等，目前国内用得比较成 熟的是铜丝除钒。在铜丝塔中铜丝将TiCl₄中的VOCl₃还原成VOCl₂，并吸附在 铜丝上，同时生成CuCl。随着铜丝表面沉积的VOCl₂和CuCl增多，铜丝的还 原活性降低，最后不得不打开铜丝塔，用水冲洗铜丝表面的沉积物。在这一作业 过程大量的碎铜丝被冲洗到废水池，与CuCl在水中歧化得到的铜粉及TiCl₄水 解生成的氯氧钛沉淀物在废水池内形成吸附大量钒的泥浆。数据统计显示，铜丝 塔消耗的铜约有70％在沉淀泥浆中，且泥浆中含Cu一般为40-50％。这种泥浆 由于含有大量Cl，以前都是采用火法冶炼回收其中的铜，冶炼过程不仅环境污 染严重，而且其中的钒无法回收，后来改为泥浆捞出后先自氧化，再碱洗脱氯， 然后酸浸结晶硫酸铜。碱洗脱氯液送废水处理回收其中的钒。然而，碱洗脱氯是 碱性过程，碱洗渣酸浸是酸性，同一工艺流程酸碱混用，两道浸出两道过滤，工 艺流程长，试剂耗量大，金属回收率低，且硫酸铜产品中钠的含量难以控制。

发明内容

为了提高含铜钒固体物料的综合利用率，降低铜和钒的回收成本，减少试剂 用量及废水排放量，本发明提供一种含铜钒固体物料综合回收方法，使含铜钒固 体物料浸出后钒和铜可以分别直接回收。

本发明的技术方案是：

本发明的工艺包括以下步骤：(1)浸出：先将含铜钒固体物料搅拌加入水中 浆化，然后加入无机酸，通过无机酸溶液搅拌浸出，再加氧化剂将溶液中的低价 钒氧化，过滤得含铜钒浸出液；将铜钒浸出液加碱调pH至1.5-4.5，(2)将调pH 后的铜钒浸出液进行离子交换：用阳离子树脂交换吸附溶液中的铜，负铜树脂回 收铜；用阴离子树脂交换吸附阳离子树脂交换后液中的钒，负钒树脂回收钒。

所述(1)步中含铜钒固体物料与无机酸溶液的固液比为0.125-1.000g/mL。

所述的无机酸是硫酸或盐酸或硝酸。

含铜钒固体物料浸出过程硫酸或盐酸或硝酸用量按其铜钒溶解过程中，铜和 钒的化学反应计量数的1.0-2.0倍加入，在25-100℃搅拌30-90min。

按溶液中低价钒氧化成V(V)化学反应计量数的1.0-1.5倍加入双氧水或氯酸 钠作氧化剂。

采用逆流浸出或加碱中和控制浸出液pH为1.5-4.5。

用阳离子树脂交换吸附溶液中的铜，是指用弱酸阳离子交换树脂吸附溶液中 的铜，吸附工艺参数为室温，接触时间20～150min；负铜树脂的解吸剂为1.0～3.0 mol/L的盐酸溶液或硝酸溶液或硫酸溶液，解吸工艺参数为室温，接触时间 20～60min。

所述(2)步中负铜树脂回收铜，是将负铜树脂解析得到的溶液浓缩结晶得铜 的纯化合物或电积得金属铜，电积后液返回浸出循环使用。

用阴离子树脂交换吸附阳离子树脂交换后液中的钒，是指用强碱或弱碱阴离 子交换树脂吸附溶液中的钒，吸附工艺参数为室温，接触时间20～80min；负钒 树脂的解吸剂为1.0～3.0mol/LNaOH溶液或1.0～1.5mol/LNaOH和2.0～4.0mol/L NaCl混合溶液，解吸工艺参数为室温，接触时间20～120min。

所述(3)步中的负钒树脂回收钒是将负钒树脂解析得到的溶液，按偏钒酸铵 沉淀反应化学计量数的1～3倍加氯化铵晶体或用盐酸和氨水配成氯化铵溶液在 pH值7.5-9.0沉淀钒。

所述的浸出液中铜钒的离子交换，还可以采用阴离子树脂交换吸附溶液中的 钒，负钒树脂回收钒；用阳离子树脂交换吸附阴离子树脂交换后液中的铜，负铜 树脂回收铜。

本发明与已有技术相比具有以下优点及效果：

1、含铜钒固体物料一次酸浸后，经两次离子交换，钒和铜可以得到有效分 离，分别回收，加工成本低，金属回收率高。