[发明专利]从石煤钒矿浸出液中萃取钒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿法冶金技术，尤其是一种从石煤钒矿浸出液中控制铁被萃取的萃取钒的方法。

背景技术

石煤钒矿是我国特有的一种钒矿资源，约占世界储量的90%以上，石煤中钒的总储量约为我国钒钛磁铁矿中钒的总储量的7倍，超过了世界其它各国五氧化二钒储量总和。目前国内从石煤钒矿中提取钒时，一些企业采用酸性浸出～溶剂萃取的方法来提取钒，但由于石煤钒矿中铁含量较高，在硫酸浸出石煤钒矿中的钒时，钒矿中的约3～10%的铁也同时被氧化浸出进入到浸出液中，在用溶剂萃取时，特别是用P204+TBP作为萃取剂时，因铁（Ⅲ）优先于钒（Ⅳ）与P204络合而被萃取进入到有机相中，从而导致萃取剂的中毒失效，造成钒无法萃取，重新活化萃取剂时需要大量的较高浓度的盐酸、草酸等试剂，洗洗3～6次才能脱出铁后再循环使用，这样就导致了脱出铁的试剂消耗和操作工艺环节的增加，且在洗脱萃取剂中的铁时会导致2～5%的钒的洗脱损失。从而导致从浸出液中提取钒的萃取回收率偏低，回收成本增高等问题。

本发明的目的，在于提供一种高效率、低成本、适用于规模化生产、不产生对环境有害及危险性气体的溶剂萃取法中控制铁被萃取出的工艺方法，从而达到不使铁被萃取到有机相中，不会造成萃取剂中毒及产品含铁偏高而不合格。

发明内容

本发明是在石煤钒矿的硫酸氧化浸出液中采用次亚磷酸钠作为还原剂，把浸出液中的铁（Ⅲ）还原为铁（Ⅱ），从而避免了铁（Ⅲ）被P204+TBP萃取；同时把浸出液中的钒（Ⅴ）也还原为钒（Ⅳ），以利于浸出液中钒的萃取，因钒（Ⅳ）更易被P204+TBP萃取。

本发明从石煤钒矿浸出液中萃取钒的方法，其特征在于该方式是通过以下的工艺步骤实现的：

第一步，浸出液制备： 取一定体积的钒含量在1.5～8.0g/L的硫酸氧化浸出石煤钒矿的浸出液，调整其酸度在0.5～1.5mol/L，测定铁（Ⅲ）的浓度；

第二步，还原铁（Ⅲ）为铁（Ⅱ）：在浸出液中加入铁（Ⅲ）重量0.5～3倍的次亚磷酸钠搅拌均匀后，加温至50～60℃，然后搅拌反应40～60min，使铁（Ⅲ）含量低于0.1g/L，浸出液还原完全；

第三步，萃取及反萃取：将上述还原好的浸出液用质量分数为40%的氨水调节酸度至pH值为2～3，按浸出液与萃取剂体积1:1的比例加入萃取剂进行萃取4～6次，萃取剂是2.5mol/LP204和O.5mol/LTBP的260#溶剂油溶液，然后再用1.5～1.8mol/L的硫酸溶液，按载钒有机相：水相=4～7:1的比例进行3～4次的反萃取，得到纯净的含钒溶液。

所述的浸出液制备步骤中，若浸出液的酸度大于0.5～1.5mol/L，则用30%的氨水调节至酸度为0.5～1.5mol/L。

所述的还原铁（Ⅲ）为铁（Ⅱ）的步骤中，若铁（Ⅲ）含量高于0.1g/L，则说明反应未完成，则需再加入铁（Ⅲ）重量0.25～1.0倍的次亚磷酸钠，继续加热搅拌至还原完全为止。因钒的化学活性比铁的强，在铁被还原之前钒（Ⅴ）已被次亚磷酸钠还原成了钒（Ⅳ）。

所述的的浸出液中加入次亚磷酸钠后，以120～150r/min的速度搅拌均匀。

本发明中所涉及的化学反应方程式为：

（1）4VO₂+NaClO₃=2V₂O₅ +NaClO；

（2）V₂O₅+ 5H₂SO₄=V₂(SO₄)₅ +5H₂O；

（3）NaH₂PO₂+ 2V₂(SO₄)₅+2H₂O = 2V₂(SO₄)₄ + 2H₂SO₄₊ NaH₂PO₄；