[发明专利]一种由除磷底流渣制备钒酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由除磷底流渣制备钒酸钙的方法。

背景技术

在传统的钒渣钠化焙烧制取氧化钒的生产工艺中，为得到纯度较高的氧化钒产品，对钠化焙烧产物进行水浸之后，需要对浸出液中的硅、磷等杂质进行除杂，通常的除杂方法为向浸出液中加入氢氧化钙产生沉淀，所得的固体物质即为除磷底流渣，这样浸出液中的磷和硅等杂质就进入到除磷底流渣中，同时携带了大量的钒到其中，其中钒含量一般为10-20重量％。为了提高钒的利用率，传统的做法是将除磷底流渣返回多膛炉进行二次焙烧，这样，虽然使钒得到了回收，但是其中钙含量高，会降低焙烧效率，同时，从除磷底流渣中去除磷和硅等杂质也存在较大困难，无形中增加了生产成本，而且除磷底流渣中钒的回收率也不高。

例如，CN101182037A公开了一种将除磷底流渣通过碳酸盐溶液浸出后制取偏钒酸氨或多钒酸氨得到氧化钒的方法，其工艺流程简短，实现了废水的循环利用，但其钒回收率相对较低，产品也是传统的氧化钒。

又如，CN101100720A公开了一种钒酸钙冶炼钒铁的生产工艺，其中，将钒酸钙、铝粉、铁质料按一定重量配比冶炼得到钒铁：钒酸钙：100份，铝粉：23-28份，铁质料：23-27份；其中，所述钒酸钙为偏钒酸钙、焦钒酸钙、正钒酸钙中的至少一种，其含钒品位为24％-43％。该方法冶炼的钒铁质量好，冶炼过程中不产生废水污染，适应高经济价值、低环境污染的新型工业需要，为钒酸钙的应用拓宽了领域。

《人工晶体学报》26卷3-4期，在正钒酸钙晶体的生长和极化中，利用固态CaCO₃和V₂O₅制取钒酸钙，从其原料上讲，需要先得到V₂O₅后再用200MPa(200kgf/cm2)的压力压饼，在1000℃下烧结3h，用铂坩埚盛料，20kW，TDK型单晶炉高频加热至1400℃熔化来制取钒酸钙，此方法能得到纯度较高的钒酸钙，但是其能耗高，设备要求高，难以实现产业化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现较高的钒的回收率、制备工艺简单的新的钒酸钙的制备方法。

本发明人发现，通过采用碱性水溶液与除磷底流渣接触，减少了得到的浸出液中的杂质含量，降低了除杂的难度，浸出液中钒的浸出率得到提高，从而提高了钒的回收率，从而能得到高纯度的钒酸钙产品。

为了达到上述目的，本发明提供了一种由除磷底流渣制取钒酸钙的方法，该方法包括如下步骤：

1)将除磷底流渣与碱性水溶液接触并进行固液分离，得到浸出液；

2)将步骤1)得到的浸出液与除硅剂接触进行除硅，得到除硅后的浸出液；

3)在碱性条件下，将步骤2)得到的除硅后的浸出液与可溶性钙盐接触，得到钒酸钙。

采用本发明的钒酸钙的制备方法得到的钒酸钙的钒的回收率高，且工艺简单，能够实现产业化生产。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明，步骤1)中，所述碱性水溶液的加料量可以在很大的范围内变动，只要能够使得所述除磷底流渣中的钒充分浸出即可，优选情况下，以每克除磷底流渣为基准，所述碱性水溶液的加料量为1-10mL；更优选，所述碱性水溶液的加料量为1-5mL；最优选，所述碱性水溶液的加料量为2-4mL。

根据本发明，在步骤1)中，所述碱性水溶液中碱的浓度可以在较大范围内变动，优选情况下，为了实现更高效的钒的浸出，所述碱性水溶液的浓度可以为10-90重量％，更优选，所述碱性水溶液的浓度20-80重量％；最优选，所述碱性水溶液的浓度40-60重量％。

根据本发明，在步骤1)中，所述碱性水溶液可以为各种碱性水溶液，例如，碱性水溶液中的碱性物质可以选自氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钠、过氧化钠、氧化钾和过氧化钾中的一种或多种；更优选情况下，所述碱性水溶液中的碱性物质为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

根据本发明，在步骤1)中，对所述接触条件没有特别限制，只要能够充分浸取出除磷底流渣中的钒即可；所述接触的条件一般包括接触的温度和时间，优选，为了充分浸取除磷底流渣中的钒以达到进一步提高钒的转化率效果，所述接触的温度为30-200℃，接触时间为20-400min；更优选，所述接触温度为50-150℃，接触时间为30-200min；综合考虑效率和成本，最优选，所述接触温度为60-100℃，接触时间为40-120min。