[发明专利]提钒水浸渣无害化和综合利用方法

摘要

本发明涉及一种提钒水浸渣（特别是低钠焙烧提钒水浸渣）无害化和综合利用方法。其特征在于包含以下步骤:以提钒水浸渣为原料，通过酸浸、离子交换、解吸液净化沉多钒酸铵、多钒酸铵热解、交后液沉淀铝、铁、磷等一系列处理提取钒、铝、铁、磷等有价元素，并使酸浸渣无害化和具有化学稳定性，然后将酸浸渣与石灰石碎料、水泥混合研磨，经水湿润后压型、脱模、自然养护成为符合国标《GB6566-2001》中对装饰材料要求的免烧砖。

主权项

一种提钒水浸渣（特别是低钠焙烧提钒水浸渣）无害化和综合利用方法，其特征在于包括以下步骤：① 无机酸浸出首先将水浸渣放在浸泡池或堆放在用于堆浸的堆场上，用浓度为0.5‑5%的无机酸水溶液进行浸泡或循环喷淋；酸浸用无机酸通常为硫酸和盐酸（或其他无机酸）中的一种或两种的混合物，当浸出液中五氧化二钒的浓度达到2‑6g/L时，作为成品浸出液送作业二处理；② 调节浸出液的电位和pH值将来自作业一的浸出液用氧化剂调节溶液的电位，使溶液中的四价钒完全氧化成五价钒，继而用氨水、碳酸氢铵或碳酸铵将溶液的pH值调节到1.5‑2范围内；所用氧化剂为双氧水、高锰酸钾、氧化锰、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、氯酸钠、氯酸钾、次氯酸钠、次氯酸钾中的一种或其中两种或两种以上物质的混合物；所用中和剂为氨气、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或多种；③ 过滤与离子交换吸附用压滤机过滤除去可能产生的少量沉淀物，滤渣返回浸出作业；滤液进入交换前液储槽，送填充有阴离子交换剂的离子交换柱进行吸附钒；交换吸附后液流入吸附后液槽，吸附后液送后续作业回收铝、铁、磷和铵；所说的阴离子交换剂包括各种强碱性和弱碱性阴离子交换剂，其型号如D201、D301、D296、201×7(717) 、WDA918等；④ 解吸与树脂再生负载树脂用洗涤用水洗涤后，用NaOH+NaCl（或NaOH）溶液解吸；解吸后的树脂用洗涤用水洗涤后，用0.1‑3molH2SO4或0.1‑3molHCl溶液再生；；树脂再生后的废酸用于配制原料酸浸工作液；⑤ 解吸液脱磷与沉淀多钒酸铵解吸得到的含钒浓溶液泵送至脱磷搅拌槽加硫酸镁高温脱磷；脱磷矿浆经压滤机过滤后，得到副产品磷酸铵镁和纯钒溶液；后者用硫酸调节酸度后添加硫酸铵，最后在适当的酸度下高温沉淀多钒酸铵；⑥ 多钒酸铵热解多钒酸铵经压滤机过滤和洗涤后，经干燥后送多钒酸铵热解窑热解，即得到产品五氧化二钒；⑦ 吸附后液脱铝和脱铁向吸附后液加入硫酸铵，经冷却结晶析出铝铵矾；通过此方法可使吸附后液中大部分铝离子除去；结晶出的铝铵矾可作为净水剂和农肥出售；脱铝后的母液送下一作业作脱铁处理；脱铝母液中的铁可部分呈3价状态存在；为使铁呈亚铁铵矾(硫酸亚铁铵)形式除去，须先用铁屑或铁粉使溶液中的3价铁还原成2价；当溶液中的3价铁还原成2价铁后，向上清液中添加硫酸铵，使大部分铁沉淀为亚铁铵矾；亚铁铵矾也是一种肥料,并有许多其他用途；⑧ 脱铁母液脱磷当溶液中的磷酸根离子浓度达到合适的高度时，可将一部分还原液作脱除磷酸根处理，在一定温度下添加镁盐和铵盐，使磷酸根以磷酸铵镁的形式沉淀，得到含磷、铵、镁的肥料；⑨ 脱杂后的吸附后液结晶硫酸铵和返回酸浸将部分脱杂后的吸附后液经蒸发结晶回收副产品硫酸铵，其余部分返回水浸渣酸浸配制酸浸液，实现用水循环；⑩ 酸浸渣制免烧砖原料酸浸渣含有较高的氧化硅、氧化铝、氧化铁；原料经与石灰石细料和水泥混合轮碾并用水湿润后,用自动化压砖机压制成标准砖（或异型砖）规格，经码垛和自然养护，成为免烧砖出售。