[发明专利]一种从钒铬废料中分离钒、铬及回收的方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法化学冶金领域，具体涉及是一种从钒铬废料中分离钒、铬并回收钒、铬的方法。

背景技术

在利用钒钛磁铁炼钢钢渣提取钒的生产工艺流程中，沉钒母液含有一定量的六价铬，为了既给五氧化二钒除去铬离子，同时又将六价铬解毒，必须加入还原剂将六价铬还原为三价铬，在还原铬的同时也将钒还原为低价态钒，钒铬生成相应的Cr₂(V₄O₉)₃，再调节PH值7～8，大部分铬生成Cr(OH)₃与钒形成共沉淀，经过滤，其滤渣含铬5～18%以上，含五氧化二钒4～8%。攀钢、承钢、及锦州（俄罗斯进口钢渣）等在利用钒钛磁铁炼钢钢渣提钒过程中，该滤渣年产生量在万吨以上，在那里已成为钒铬废料；若随意堆放不仅浪费宝贵的铬钒资源，而且存在极大的环境污染隐患。

针对上述钒铬废料的回收利用，中国科学研究院过程工程所发明采用的伯仲复合胺萃取分离钒铬工艺，其专利公开号CN101121962A，该工艺方法原理是首先用伯仲复合胺萃取剂按逆流接触的方式与含有钒（V）铬（VI）水溶液接触萃取，将水中绝大部分钒和少量铬萃取至有机相中，而大部分铬留在萃余相中，然后用酸调节萃余相（水相）的PH值并加一定量的还原剂进行还原反应，再用氢化钠回调水溶液的PH值后过滤，得到固体即为水合氧化铬，同时以碱液为反萃剂，通过逆流接触方式将钒从含有机相中反萃到水中，再用铵盐沉淀法将钒从溶液中以偏钒酸铵的形式分离，最后采用高效精馏技术处理含钒上清液，塔顶得浓氨水，塔釜得到脱氨水，直接返回到萃取过程；该工艺在实际生产过程难以控制和操作，萃取给定的工艺条件PH值为7-8溶液中的钒为四价，铬为三价。钒铬废料若用酸浸在酸性条件下回调PH值至7～8时，钒铬几乎全部沉淀，若用碱浸，Cr₂(V₄O₉)₃不溶解，难以浸取完全，其浸取回收率只有20%左右，所以该工艺对钒铬废料中的钒铬分离回收无实际意义。专利公开号CN1073414,公开了一种用化学法从含钒铬废水中回收钒铬的方法，其原理是在弱酸性溶液中加入三氯化铁生成Fe(VO₃)₃沉淀，经过滤回收钒，滤液中加硫酸和硫酸铵，铬生成碱式硫酸铬，用NaOH调碱生成氢氧化铬，该工艺只对含铬钒低的稀溶液具有实际意义，对含钒铬量大的溶液无工业价值，因钒铬含量大时，铬钒可生成共沉淀，分离不彻底。专利公开号CN200910061579.1,公开了一种用碱、酸联合浸出的方式从含钒铬废水中回收钒铬的方法，虽然较前两种方法有改进，但在生产中若应用该方法，出现碱酸消耗量不稳定、固液分离难度大、碱液吸附率低、生产成本偏高、操作复杂等系列问题。

发明内容

本发明所要解决问题是针对上述现有技术而提供一种能彻底分离钒、铬的新工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种从钒铬废料中分离钒、铬及回收的方法工艺流程包括以下依次步骤：

A二段酸浸：

A₁将钒铬废料按固液比1:5加入pH值为0.5硫酸溶液，在常温下搅拌数分钟，使pH值稳定在1.5，继续搅拌1～1.5小时，压滤，滤饼、滤液待用；

A₂二段逆流酸浸：步骤A过滤后滤饼按固液比1:5加水，边搅拌边加硫酸，直至料液pH值稳定在0.5后，再搅拌0.5～1小时，过滤，滤液用于步骤A酸浸，滤饼进行洗涤处理；

B调质氧化：将步骤A的滤液，用碳酸氢铵调节pH值稳定在2～2.5后，再按全钒量的20%加NaClO₃；

C离子交换吸附：步骤B调质氧化后的溶液通过三级串联离子交换树脂进行吸附，使吸附尾液钒V₂O₅浓度低于0.15g/L；铬Cr₂O₃的浓度通过三级离子交换树脂后浓度与原液浓度差低于0.20 g/L；