專利名稱：含釩樹脂的解吸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樹脂的解吸方法，特別涉及含釩樹脂的解吸方法。
背景技術(shù)：
釩資源多與其它礦物共生，品位較低。目前用來生產(chǎn)釩的主要原料是釩鈦磁鐵礦，此外 還有含釩共生礦、石煤、含釩廢催化劑和石油渣等低品位釩原料。我國開發(fā)利用低品位釩原 料的研究較早，目前應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的提釩工藝中，幾乎全部采用銨鹽沉釩方式進(jìn)行沉釩操 作，銨鹽沉釩方法主要有兩種，即酸性銨鹽沉釩(產(chǎn)品為多釩酸銨)和堿性銨鹽沉釩(產(chǎn)品為 偏釩酸銨)，但都在操作過程中引入了NH4+，產(chǎn)生大量的廢水，因此普遍存在環(huán)保問題。
目前工業(yè)上沉釩廢水的處理方式主要有以下兩種
一、 直接排放或用石灰中和(針對(duì)酸性沉釩廢水溶液)后排放，水質(zhì)量未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn) ，該處理方式通常為規(guī)模稍大一些的提釩廠使用。
二、 向沉釩廢水中補(bǔ)充適量的氯化鈉和氫氧化鈉后，使沉釩廢水返回含釩樹脂解吸工序 以循環(huán)解吸。這種處理方式需要的人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作環(huán)境惡劣，而且在循環(huán)解吸過程中 容易產(chǎn)生偏釩酸銨沉淀堵塞樹脂，從而影響循環(huán)解吸操作，還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。此外，由于 需要加入大量的鈉鹽，所以當(dāng)溶液中的鈉鹽濃度達(dá)到一定程度后，必須進(jìn)行排放處理。該處 理方式的實(shí)施還需要較大的場地，因而通常只能適合于較小規(guī)模的提釩廠使用。
申請(qǐng)?zhí)枮?00710049170. 9的專利介紹了一種沉釩廢水循環(huán)解吸含釩樹脂的方法，具體是 用氨水與氯化銨的混合溶液解吸含釩樹脂，得到的解吸液直接沉淀偏釩酸銨；沉釩上清液補(bǔ) 充一定量的氨水和氯化銨后返回解吸工序解吸。但該方法仍然存在解吸過程中產(chǎn)生偏釩酸銨 沉淀堵塞樹脂和操作環(huán)境惡劣等問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述沉釩廢水的污染問題，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問 題是提供一種含釩樹脂的解吸方法，該方法可大大減少含釩廢水的排放量。 本發(fā)明的含釩樹脂的解吸方法具體包括以下步驟 (1 )用解吸劑洗脫含釩樹脂得到含釩樹脂解吸液；采用酸性銨鹽沉釩的方法對(duì)含釩樹 脂解吸液進(jìn)行沉釩反應(yīng)，將產(chǎn)物固液分離得多釩酸銨和沉釩廢水；
(2)將步驟(1)得到的沉釩廢水冷卻至5(TC以下，再調(diào)節(jié)pH值至O. 5 1. 3后作為解吸劑解吸含釩樹脂。
所述含釩樹脂為吸附有釩離子的陰離子交換樹脂。
所述解吸劑是由酸及其銨鹽配置的混合溶液，為了使含釩樹脂解吸下來的釩以陽離子形 式存在，解吸劑通常pH〈1.5，且其中含有的酸根陰離子濃度大于1.5mol/L。例如硫酸與硫酸 銨，鹽酸與氯化銨，或者硝酸與硝酸銨的混合溶液。
所述酸性銨鹽沉釩的方法具體為調(diào)節(jié)解吸液pH值至l. 8 2. 0后加熱至90 10(TC反應(yīng)30 200min，優(yōu)選為95。C反應(yīng)60min。
為了使含釩樹脂解吸液pH值滿足酸性銨鹽沉釩條件，步驟(1)調(diào)節(jié)含釩樹脂解吸液pH 值的試劑可以采用氨水、液氨、氨氣中的至少一種，優(yōu)選為氨水。在酸性銨鹽沉釩反應(yīng)結(jié)束 后，可以通過過濾、離心等方法進(jìn)行固液分離，從而得到多釩酸銨和沉釩廢水。
一般陰離子交換樹脂使用的最高溫度不超過6(TC 。為了使沉釩廢水滿足返回解吸工序循 環(huán)使用的條件，步驟(2)需將沉釩廢水溫度控制在5(TC以下、沉釩廢水冰點(diǎn)以上，可以選 用自然冷卻的方式。
為了避免沉釩廢水在循環(huán)解吸過程中產(chǎn)生多釩酸銨沉淀，需調(diào)節(jié)步驟(3)中沉釩廢水 的pb0. 5 1.3，優(yōu)選地沉釩廢水的pH值調(diào)節(jié)至0.8 1. l時(shí)效果較佳，使從含釩樹脂上解吸 下來的釩以VO/的形式存在于溶液中。調(diào)節(jié)沉釩廢水試劑可以采用硫酸、硝酸、鹽酸中的至 少一種。為了避免解吸液在沉釩過程中產(chǎn)生大量的酸性氣體和解吸后的樹脂更方便使用，優(yōu) 選為硫酸。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明方法解決了沉釩廢水的污染問題，并大大減少了解吸劑的 用量，可以避免解吸過程中產(chǎn)生大量沉淀影響解吸操作和逸出大量氨氣惡化操作環(huán)境等問題 。該方法應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)提釩工藝中時(shí)，可以將離子交換得到的沉釩廢水處理后作為解吸劑 使用，既可以循環(huán)使用于同一根離子交換柱(解吸后又再次吸附了釩離子)，也可以將沉釩 廢水集中收集、處理后作為解吸劑使用于其它離子交換柱上。即適合小規(guī)模的生產(chǎn)，也滿足 大規(guī)模企業(yè)的生產(chǎn)需求。此外，該方法還具有流程短、操作簡單和易于產(chǎn)業(yè)化等特點(diǎn)，為擴(kuò) 大低品位釩原料提釩工藝的規(guī)模提供了技術(shù)保障。


圖l是本發(fā)明方法的工藝流程框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所 述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例l
用硫酸銨、硫酸配制解吸劑，該解吸劑pbl. 1 1.2、硫酸銨濃度為2mol/L。用前述解 吸劑處理(解吸)使用過的D201含釩樹脂，收得1000mL的含釩樹脂解吸液(V 25. 8g/L、 NH4+64.7g/L、 pH=1.3)。向含釩樹脂解吸液中加入重量百分含量為27%的氨水調(diào)節(jié)解吸液 pH=1.8，在攪拌的條件下加熱至95。C進(jìn)行沉釩反應(yīng)，60min后反應(yīng)基本完全，利用真空抽濾 裝置進(jìn)行固液分離，分別收得多釩酸銨和沉釩廢水。其中，得到多釩酸銨50.7g，釩的含量 為50.4%;在得到的沉釩廢水中，釩的總含量為0.23g/L。將該沉釩廢水冷卻至3(TC，加入 硫酸調(diào)節(jié)溶液pbl.O，然后返回解吸工序用來循環(huán)解吸使用過的D201含釩樹脂。循環(huán)解吸之 后獲得的解吸液中，釩濃度為24. 8g/L，說明處理后的沉釩廢水與新配制的解吸劑解吸效果 相當(dāng)，可以將處理后的沉釩廢水循環(huán)使用。
實(shí)施例2
用硝酸銨、硝酸配制解吸劑，該解吸劑pH^.9 1.0、硝酸銨濃度為3mol/L。用前述解 吸劑處理(解吸)使用過的D201含釩樹脂，收得1500mL含釩樹脂解吸液(V 24. 2g/L、 NH4+50.5g/L、 pH=1.0)。向含釩樹脂解吸液中通入氨氣調(diào)節(jié)解吸液pb2. 0，在攪拌的條件 下加熱解吸液至95r進(jìn)行沉釩，60min后反應(yīng)基本完全，利用真空抽濾裝置進(jìn)行固液分離， 從而得到多釩酸銨和沉釩廢水。其中，得到多釩酸銨70. 7g，釩的含量為50. 7%;在得到的 沉釩廢水中，釩的總含量為0.24g/L。將該沉釩廢水冷卻至32'C，加入硝酸調(diào)節(jié)溶液pbO. 5 ，然后返回解吸工序用來循環(huán)解吸使用過的D201含釩樹脂。循環(huán)解吸之后獲得的解吸液中， 釩濃度為25. 3g/L，說明處理后的沉釩廢水與新配制的解吸劑解吸效果相當(dāng)，可以將處理后的 沉釩廢水循環(huán)使用。
實(shí)施例3
用氯化銨、鹽酸配制解吸劑，該解吸劑pbO. 6 0. 7、氯化銨濃度為3mol/L。用前述解 吸劑處理(解吸)使用過的D301含釩樹脂，收得1500mL含釩樹脂解吸液(V 24. 7g/L、 NH4+51.6g/L、 pH=0.7)。向含釩樹脂解吸液中加入液氨調(diào)節(jié)解吸液pbl. 8，在攪拌的條件 下加熱解吸液至95r進(jìn)行沉釩，60min后反應(yīng)基本完全，利用真空抽濾裝置進(jìn)行固液分離， 從而得到多釩酸銨和沉釩廢水。其中，得到多釩酸銨72.6g，釩的含量為50. 5%;在得到的 沉釩廢水中，釩的總含量為0.23g/L。將該沉釩廢水冷卻至3(TC，加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液pbl. 3 ，然后返回解吸工序用來循環(huán)解吸使用過的D301含釩樹脂。循環(huán)解吸之后獲得的解吸液中， 釩濃度為24. 6g/L，說明處理后的沉釩廢水與新配制的解吸劑解吸效果相當(dāng)，可以將處理后的 沉釩廢水循環(huán)使用。實(shí)施例4
用硫酸銨、硫酸配制解吸劑，該解吸劑pH^.9 1.0、硫酸銨濃度為2mol/L。用前述解 吸劑處理(解吸)使用過的D301含釩樹脂，收得2000mL的含釩樹脂解吸液(V 24. 2g/L、 NH4+63. 5g/L、 pH=1.0)。向含釩樹脂解吸液中加入27。/。氨水調(diào)節(jié)解吸液pH4. 9，在攪拌的 條件下加熱解吸液至95r進(jìn)行沉釩，60min后反應(yīng)基本完全，利用真空抽濾裝置進(jìn)行固液分 離，從而得到多釩酸銨和沉釩廢水。其中，得到多釩酸銨94. 7g，釩的含量為50.6%;在得 到的沉釩廢水中，釩的總含量為0.24g/L。將該沉釩廢水冷卻至3(TC，加入硫酸調(diào)節(jié)溶液 pH=0.8，然后作為解吸劑返回解吸工序用來循環(huán)解吸使用過的D301含釩樹脂，循環(huán)解吸之后 獲得的含釩樹脂解吸液中，釩濃度為25. lg/L。
將釩濃度為25. lg/L的含釩樹脂解吸液依照上述方法再次處理得到pH4. 8的解吸劑，返 回解吸工序用來循環(huán)解吸使用過的D301含釩樹脂，循環(huán)解吸之后獲得的含釩樹脂解吸液中， 釩濃度為24.5g/L。將前述步驟重復(fù)10次后，獲得的含釩樹脂解吸液中釩濃度未見明顯減少 ，說明處理后的沉釩廢水與新配制的解吸劑解吸效果相當(dāng)，可以將處理后的沉釩廢水循環(huán)使 用。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1含釩樹脂的解吸方法，其特征在于，包括以下步驟(1)用解吸劑洗脫含釩樹脂得到含釩樹脂解吸液；采用酸性銨鹽沉釩的方法對(duì)含釩樹脂解吸液進(jìn)行沉釩反應(yīng)，將產(chǎn)物固液分離得多釩酸銨和沉釩廢水；(2)將步驟(1)得到的沉釩廢水冷卻至50℃以下，再調(diào)節(jié)pH值至0.5～1.3后作為解吸劑解吸含釩樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的含釩樹脂的解吸方法，其特征在于步驟( 1)所述解吸劑是由酸及其銨鹽配置的混合溶液；解吸劑pH〈1.5，其中含有的酸根陰離子濃 度大于l. 5mol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的含釩樹脂的解吸方法，其特征在于步驟( 1)所述酸性銨鹽沉釩的方法為調(diào)節(jié)解吸液pH值至l. 8 2. 0后加熱至90 10(TC反應(yīng)30 200min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含釩樹脂的解吸方法，其特征在于步驟(1) 調(diào)節(jié)含釩樹脂解吸液PH值的試劑是氨水、液氨、氨氣中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含釩樹脂的解吸方法，其特征在于步驟( 1 )中調(diào)節(jié)含釩樹脂解吸液PH值的試劑是氨水。
6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的含釩樹脂的解吸方法，其特征在于步驟(2) 沉釩廢水pH調(diào)節(jié)為O. 8 1. 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的含釩樹脂的解吸方法，其特征在于步 驟(2)中調(diào)節(jié)沉釩廢水pH值的試劑是硫酸、硝酸、鹽酸中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的含釩樹脂的解吸方法，其特征在于步驟( 2)中調(diào)節(jié)沉釩廢水pH值的試劑是硫酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及樹脂的解吸方法，特別涉及含釩樹脂的解吸方法。該方法包括以下的步驟(1)用解吸劑洗脫含釩樹脂得到含釩樹脂解吸液；采用酸性銨鹽沉釩的方法對(duì)含釩樹脂解吸液進(jìn)行沉釩反應(yīng)，將產(chǎn)物固液分離得多釩酸銨和沉釩廢水；(2)將步驟(1)得到的沉釩廢水冷卻至50℃以下，再調(diào)節(jié)pH值至0.5～1.3后作為解吸劑解吸含釩樹脂。該方法應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)提釩工藝中可以將沉釩廢水全部循環(huán)使用，從而很好地解決了沉釩廢水的污染問題，并大大降低了解吸劑的用量；同時(shí)可以避免解吸過程中產(chǎn)生大量沉淀影響解吸操作和逸出大量氨氣惡化操作環(huán)境等問題。
文檔編號(hào)C22B34/22GK101532086SQ200910300858
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者付自碧, 孫朝暉, 鄧杰博, 陳海軍, 高官金 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀枝花鋼鐵(集團(tuán))公司;攀枝花新鋼釩股份有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司