[发明专利]从含钒钢渣钠化焙烧水浸液中综合回收钒和铬的方法

说明书

本发明涉及钒化工过程的分离及资源综合利用技术领域，具体涉及从含钒钢渣钠化焙烧水浸液中综合回收钒和铬的方法，在钒产品回收阶段通过二次控制含钒钢渣水浸液pH值后，分步加入精心选择的沉淀剂及铵盐，依次去除钒钢渣水浸液中杂质后，然后将溶液中的钒选择性沉淀析出，然后在铬酸盐产品回收通过二次控制沉钒母液pH值后，分步加入精心选择的沉淀剂及钡盐，依次去除沉钒母液中未完全沉淀的钒酸根，以及碳酸根等杂质后，然后将溶液中的铬沉淀分离，实现含钒钢渣中钒和铬的有效分离回收。本发明在对工厂现有工艺流程不做较大变动的前提下，实现含钒钢渣中钒和铬的综合回收，并实现含钒钢渣中铬的增值利用，具有较好的经济效益和环保效益。

技术领域

本发明涉及钒化工过程的分离及资源综合利用技术领域，具体涉及从含钒钢渣钠化焙烧水浸液中综合回收钒和铬的方法。

背景技术

含钒钢渣是我国提取钒的主要工业原料，其主要来源于钒钛磁铁矿的火法冶炼过程：钒钛磁铁矿中一般含有铁、钒、钛和铬等多种有价元素；高炉还原过程，钒和铬通常被还原而进入铁水，而钛以氧化物形态进入高炉渣；转炉吹炼过程，铁水中的钒和铬被氧化进入渣相，形成含钒钢渣。

目前，含钒钢渣工业化提钒的主流流程为钠化焙烧-水浸出工艺。钠化焙烧 -水浸出工艺过程钒和铬分别以V(IV)和Cr(VI)形式进入溶液中，浸出液经净化除杂后，钒以多钒酸铵或偏钒酸铵形式沉淀回收并制备成五氧化二钒；而铬则残留在沉钒母液中，通过还原-中和法得到钒铬还原渣。这种还原渣成分复杂，钒铬含量较高，属于危险固废，难以处置和保存。处理不当，不仅会造成较为严重的环境污染，而且会浪费其中的铬资源。因此，综合回收沉钒母液中的铬具有较大的环保效益和经济价值。中国专利201910823295.5采用萃取法将沉钒母液中的钒和铬同时萃取，反萃液经钙盐沉淀后，滤液经蒸发浓缩得到铬酸钠晶体；含钒沉淀与萃余液混合溶解其中的钒，并以铵盐沉淀得到偏钒酸铵。该方法可以同时回收沉钒母液中的钒和铬，但是流程相对较长。中国专利 202110294130.0公布了一种钒渣提钒酸性铵盐沉钒后液综合治理的方法，该方法先加热脱氨，再分别加入铅盐和铁盐或铝盐沉淀脱氨后溶液中的铬和钒，进一步处理后得到可用于生产五氧化二钒的钒富集物和生产铬化工产品的铬富集液。该方法可以实现沉钒母液中钒和铬的回收，但是加入的铅盐本身为有毒化合物，容易造成废水中铅含量超标。

发明内容

为解决背景技术中提到的问题，本发明提供一种从含钒钢渣钠化焙烧水浸液中综合回收钒和铬的方法。

从含钒钢渣钠化焙烧水浸液中综合回收钒和铬的方法，关键在于：

第一步、钒产品回收

将钠化焙烧水浸液的pH值调节至7～9，加入沉淀剂A，用于除去磷、砷、硅等杂质，过滤得到净化渣A和净化液A；将净化液A中加入可溶性铵盐，过滤得到钒酸铵和沉钒母液；所述可溶性铵盐为硫酸铵、氯化铵、硝酸铵或氨水中的一种或几种；

第二步、铬酸盐产品回收

将沉钒母液的pH值至1-6，使其中的铬以重铬酸根离子存在，加入沉淀剂 B，用于除去其中的钒酸根、硫酸根和碳酸根等阴离子杂质，过滤得到的净化渣 B和净化液B，调节净化液B的pH值至6～10，使其中的铬主要以铬酸根离子存在，加入可溶性钡盐，过滤得到铬酸钡和沉铬母液。

优选的，所述净化渣B返回钠化焙烧-水浸出工序。实际操作中，由于净化渣B是指钒含量(金属钒)大于3％的钒酸盐、碳酸盐和硫酸盐混合沉淀，可作为配料返回钠化焙烧-水浸出工序。

优选的，所述钒酸铵经洗涤、加热煅烧后得到五氧化二钒。

优选的，所述沉铬母液与洗涤水合并后，加入硫化钠，使残留的铬沉淀析出后排放。

优选的，所述沉淀剂A为氯化钙、硝酸钙、氯化镁、硝酸镁、硫酸镁、氯化铝、硫酸铝、硝酸铝中的一种或几种。