[发明专利]钒锰溶液分离、回收钒锰的方法

说明书

本发明涉及含钒锰溶液分离、回收钒锰的方法，属于有色金属分离回收技术领域。本发明解决的技术问题是现有技术对钒锰溶液中钒锰的分离、回收工艺复杂，成本高。本发明提供钒锰溶液分离、回收钒锰的方法，包括如下步骤：钒锰溶液中加入草酸类除锰剂，调节钒锰溶液的酸度至溶液中氢离子浓度为10^‑5mol/L～3.16×10^‑2mol/L，进行除锰，除锰结束后固液分离得含钒滤液和滤饼，滤饼烘干后得草酸锰副产品，含钒滤液经铵盐沉钒、煅烧得到产物即为V₂O₅。本发明工艺流程简单，钒的回收率在99％以上，锰的回收率在96％以上，草酸锰副产品可直接作为产品出售。

技术领域

本发明属于有色金属分离回收技术领域，具体涉及含钒锰溶液分离、回收钒锰的方法。

背景技术

钒具有许多优良的理化特性和机械特性，广泛地应用于现代工业中。随着我国现代化建设的高速发展，钒及其化合物的需求量越来越大，并且对高纯度钒及其化合物的要求越来越高。全世界约有80％的钒来自钒渣提钒，目前已规模化的生产工艺有钠化焙烧水浸提钒工艺和钙化焙烧酸浸提钒工艺两种。

由于钒渣中通常含有锰，在采用酸浸提钒工艺时，锰会被硫酸溶解而进入浸出液，从而影响后续沉钒效果及钒产品质量。对于此类高锰含钒酸浸液的通常处理方式是直接采用水解沉钒或铵盐沉钒，得到水合五氧化二钒(钒酸)或多聚钒酸铵以及含锰余液，再从含锰余液中回收锰。由于没有预先除锰，最终所得产品中杂质锰含量高，五氧化二钒产品纯度低市场竞争力差。因此想要得到高品质的五氧化二钒，在沉钒之前必须对钒渣酸浸液进行除杂净化处理。常规的除锰方法有化学沉淀法、吸附法、离子交换法及萃取法。若采用化学沉淀法除锰，则需调节pH值到8～12去除钒浸出液中的Mn，除杂后又加酸调节pH到1.5～2.5沉钒，酸碱消耗量大，同时净化过程中杂质形成的水合氧化物沉淀吸附钒，造成大量钒损失。离子交换仅适于小规模使用，且对于溶液中高浓度的Mn不能有效分离；吸附法也只对低浓度Mn去除有效；溶剂萃取在萃前磺化和反萃段消耗大量的高浓度酸溶液，且含有少量有机相的反萃液不能循环利用，又形成新的污染源。除此之外，离子交换和溶剂萃取净化含钒溶液工序复杂，成本高。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有技术对钒锰溶液中钒锰的分离、回收工艺复杂，成本高。

本发明解决上述问题的技术方案是提供钒锰溶液分离、回收钒锰的方法，包括如下步骤：钒锰溶液中加入除锰剂，调节钒锰溶液的酸度至溶液中氢离子浓度为10^-5mol/L～3.16×10^-2mol/L，进行除锰，除锰结束后固液分离得含钒滤液和滤饼，滤饼烘干后得草酸锰副产品，含钒滤液经铵盐沉钒、煅烧得到产物即为V₂O₅，所述除锰剂为草酸或草酸盐中的至少一种。

其中，草酸盐为草酸钠、草酸钾、草酸氢钠及草酸氢钾中的至少一种。

其中，除锰剂的加入量以摩尔量计是钒锰溶液中锰含量的1.2～1.5倍。

其中，铵盐沉钒为将含钒滤液加热到90～95℃，以NH₄⁺与V摩尔比为1:2～1:5加入铵盐溶解，调节溶液酸度至溶液中氢离子浓度3.16×10^-3mol/L～3.16×10^-2mol/L，反应60～120min，反应后进行固液分离得含钒滤渣。

其中，铵盐为硫酸铵、氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。

其中，煅烧的条件为在空气条件下于500～550℃煅烧50～120min，所得产物即为V₂O₅。

其中，采用硫酸或氨水调节酸度。

其中，除锰在40～90℃下反应30～100min后静置至少30min。