[发明专利]一种含铬型钒渣二段逆流浸出及分离提取钒铬的方法

说明书

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种含铬型钒渣二段逆流浸出及分离提取钒铬的方法。本发明是首先对含铬型钒渣常压浸出，再进行加压浸出和选择性沉铬，然后制备碱式硫酸铬和V2O5，对过程中产生的废液进行氧化除锰、除铁、除铝、除杂后，得到的溶液部分蒸发结晶得到硫酸钠，部分作为循环浸出液返回常压浸出工序。本发明采用先提铬后提钒的分布提取路线，在提取铬的过程中，钒基本不被提取，钒铬分离率大于99%，最终提高了钒、铬资源利用率，使钒的浸出率大于95%，铬的浸出率大于92%。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种含铬型钒渣二段逆流浸出及分离提取钒铬的方法。

背景技术

钒、铬是国家的战略资源，是国民经济发展和国家安全的重要物质保障。我国将钒渣作为用于提钒的主要原料，将钒钛磁铁矿在高炉中进行还原，其中的含钒矿物被还原成零价[V]进入铁水中，然后在转炉中向铁水吹入空气或氧气，将零价[V]氧化成V2O5，得到V2O5 10%-25%的钒渣。根据钒钛磁铁矿产地的不同得到钒渣的成分差异较大，普通钒渣含V5~20%，Cr 0.5-3%，TFe25-40%，Si 10-20%；攀枝花红格地区的钒钛磁铁矿为原料得到的钒渣中V5~10%，Cr 5-15%，TFe 25-40%，Si 5-15%；黑龙江建龙钢铁所产钒渣中V 5~10%，Cr 1-10%，TFe 25-40%，Si 10-20%。虽然各地钒渣的成分不同，但在钒渣中都有Cr的存在，因此在钒渣提钒的过程中必须考虑钒、铬的分离及铬的利用问题。因此，开发含铬型钒渣的高效提取和分离技术，实现有价组元的综合利用，具有重要的意义。

传统的钒渣钠化焙烧工艺是以Na2CO3、Na2SO4、NaCl为添加剂，通过高温氧化焙烧将钒转化为水溶性的五价钒的钠盐，将铬转化为水溶性的六价铬的钠盐，经过水浸得到含钒铬的浸出液，然后经铵盐沉钒得到多钒酸铵沉淀，过滤后经还原沉淀得到氢氧化铬沉淀，再将多钒酸铵沉淀和氢氧化铬沉淀焙烧后分别得到各自的氧化物。钠化焙烧工艺钒回收率低，仅为85%左右；烧结温度过高，800-900℃左右；生成的氧化钒和氧化铬的纯度低，分别为95%和93%左右；在焙烧过程中会产生有害的氯化氢、氯气和二氧化硫等其它，污染环境。

专利CN101215005A、CN1884597A、CN86108218A都采用对传统钠化氧化焙烧工艺的添加剂和温度制度进行改进，实现对钒渣中钒的提取率、焙烧时间、炉料烧结等指标的改进和提高，但这些工艺与传统的钠化氧化焙烧工艺的原理、焙烧过程、焙烧温度基本相同，无法避免焙烧温度过高、产生有害气体等传统工艺的问题。

为了解决钠化氧化焙烧过程中产生有毒气体的排放问题，专利CN101161831A提出了钙化焙烧工艺，利用含钙氧化物作为添加剂进行焙烧，焙烧后熟料经酸浸、除杂及水解后制备得到钒氧化物，焙烧温度为600-950℃。但钙化焙烧工艺的回收率较低，且焙烧温度较高。

专利CN102127654A，CN102127656A，CN1021531056A等提出利用NaOH亚熔盐法从钒渣中提钒的方法，其原理就是在亚熔盐体系下破坏钒渣中的石英相和橄榄石相包裹的钒实现高效浸出。但该方法存在以下缺点：亚熔盐体系下的强碱对设备腐蚀严重；亚熔盐法较普通的钠盐、钙盐提钒回收率有很大提高，但钒渣中铬、钛、锰、铁资源得不到有效利用，造成资源的浪费；经强碱处理后的钒渣，由于含有钠、钾，给尾渣的处理带来了很大的困难。

因此，需要提供一种高效利用含铬型钒渣中钒铬资源，又能实现钒铬高效分离的方法。发明内容