專利名稱：從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種五氧化二釩的制備方法，特別是涉及從釩的低含量溶液中制取五氧化二 釩的方法。
背景技術：
對于溶液中有用成分釩的提取富集，有很多方法，經(jīng)常用到的有沉淀法、離子交換法、 萃取法等1、 含釩溶液水解沉淀法往含釩酸鈉的浸出液中加酸(硫酸或鹽酸)，調節(jié)溶液的酸度 到一定的PH值，在加熱和不斷攪拌下，即析出紅色釩沉淀。此方法只有在浸出液中的五氧化 二釩濃度較高(〉2g/L)時才可進行，且產(chǎn)品純度較低， 一般所得到的五氧化二釩含量低于93% ，需再次提純才可得到含五氧化二釩98%以上的產(chǎn)品。2、 溶劑萃取用二乙基已基磷酸、磷酸三丁酯及N235等作釩的萃取劑進行萃取，然后 反萃，使釩得到富集。萃取方法可以使釩同共生金屬及雜質分開，還可從低含量含釩浸出液 中分離和提取釩，然而有機相具有揮發(fā)性、可燃性，存在安全的隱患。有機相與水相如果分 離不徹底，造成有機相損失大，污染環(huán)境。3、 離子交換使用陰離子交換樹脂，可從含釩低的浸出液中分離和回收釩，最適合用于堿性溶液。對于含雜質較高的酸性溶液，其操作繁瑣，釩的分離效果差，洗脫液中雜質含量較高，需再次凈化才可得到含五氧化二釩98%以上的產(chǎn)品。從以上分析可以看出，用水解沉淀法和離子交換法所得到的產(chǎn)品中雜質含量較高，需要 再次提純，而用溶劑萃取雖說可以從低含量含釩浸出液中有效的富集釩，但有機溶劑的使用 卻存在安全隱患。發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法，該 方法先用二價鐵離子沉淀釩酸根離子，然后再加入Na2C03混合焙燒，焙燒后用水浸出，再用 銨鹽沉釩焙燒脫氨制取五氧化二釩，該方法特別適用于從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩
為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下的技術方案調節(jié)釩的低含量酸性溶液的pH為5 6后在溶液中加入二價鐵離子或者直接在中性溶液中 加入二價鐵離子，再將溶液pH值用Na0H溶液調節(jié)至7.0 8. 5，生成沉淀，將沉淀與Na2C03混 合均勻，在70(TC 85(TC時通空氣焙燒0. 5 2小時，用水浸出，過濾，濾液加銨鹽沉釩，沉 淀焙燒脫氨制取五氧化二釩。在上述從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法中，二價鐵離子的加入量是溶液中五 氧化二釩重量的O. 5 0. 8倍。前述從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法，Na2C03的加入量是沉淀中五氧化二釩 重量的l. 5 3. 5倍。釩的低含量溶液主要來自于含釩礦石加鈉添加劑焙燒后的酸性或中性浸出液。當釩的低 含量溶液為酸性時，使用氧化鎂調節(jié)溶液的PH為5 6。礦石中一般含有大量的二氧化硅，經(jīng) 焙燒后的礦石再經(jīng)酸性或中性溶液浸出，會有大量的二氧化硅變成硅酸鹽進入浸出液中。使 用氧化鎂調節(jié)酸性溶液的pH值，當pH為5 6時，可以沉淀出溶液中的一部分硅酸根，而釩酸 根此時卻不會發(fā)生沉淀反應，這樣即能去除溶液中大量的硅酸根雜質又能最大限度的減少釩 的損失。前述制取五氧化二釩的方法中，沉淀釩酸根離子的二價鐵離子可以由硫酸亞鐵或氯化亞 鐵提供。將溶液的pH值調節(jié)至7.0 8. 5以后，溶液沉淀反應1 3小時。本發(fā)明方法是先將溶液的pH調節(jié)到5 6，然后加入二價鐵離子，再用NaOH將溶液的pH值 調節(jié)到7. 0 8. 5，這時候會發(fā)生如下的化學反應而生成沉淀V03—+Fe2+=Fe (V03) 2丄由于在溶液中F^+會部分被氧化成Fe"、 V03—會部分還原為四價釩氧基離子V02、所以 沉淀的組成不固定，為幾種化合物的混合物，其中有Fe(V03)2、 Fe(V03)3、 V02XH2C^nFe (OH) 2 等，沉淀物的顏色是黑綠色的。釩酸鐵沉淀法可以從溶液中沉淀出99 100%的釩，過濾后 的溶液中殘余的釩含量(以五氧化二釩計)小于0.01g/L，沉淀所得釩酸鐵中釩含量(以五 氧化二釩計)〉20%。將釩酸鐵與Na2C03混勻，于700 85(TC溫度下，通入空氣焙燒生成釩酸鈉，其化學反應 方程式如下Fe (V03) 2+Na2C03 + 02 = 2NaV03+Fe203+C02焙燒后加水浸出過濾，反應生成的NaV03溶解在水中，加入銨鹽沉淀生成偏釩酸銨。將 偏釩酸銨在550°C焙燒脫氨即可得到五氧化二釩含量在98 %以上的成品。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明使用二價鐵離子來沉淀溶液中的釩酸根離子，控制溶液的PH值 在7.0 8.5，可以沉淀出溶液中99%以上的釩，最后所得產(chǎn)品中五氧化二釩的含量可以達到 98%以上。本發(fā)明方法的工藝步驟簡單，操作方便，能非常有效的富集溶液中的釩，特別適 用于低品位含釩礦石低鈉、高鈣、鈣法、空礦等方法焙燒后的中性、酸性浸出液的富集提取具體實施方式
實施例l:取酸性含釩溶液20L，其pH為2，五氧化二釩含量為1.3g/L。加氧化鎂150g調 節(jié)pH值至5.4。然后加入硫酸亞鐵100g，攪拌，用NaOH調節(jié)溶液pH值至7. 4，此時溶液中的釩 開始沉淀，待沉淀反應2小時后，過濾，得釩酸鐵濾渣120克，濾渣烘干測五氧化二釩品位為 21.7%。濾液中五氧化二釩的含量為0.005g/L，溶液中釩的沉出率達到了99.6%。取50克濾 渣與19. 5克純堿混合均勻，置于馬弗爐中于75(TC焙燒1小時，冷卻，力Q150mL水浸l小時， 過濾，洗滌，得浸出液265mL，含五氧化二釩39. 3g/L，加氯化銨21g，沉淀出偏釩酸銨，將 偏釩酸銨在于55(TC焙燒脫氨得五氧化二釩，產(chǎn)物中五氧化二釩的含量為98. 6%。實施例2:取中性含釩液20L，其PH值為7.6，五氧化二釩含量為1.46g/L，加入硫酸亞鐵 90g，攪拌，用NaOH調節(jié)溶液pH值為8.0，此時溶液中的釩開始沉淀，待沉淀反應3小時后， 過濾，得釩酸鐵濾渣104g，濾渣烘干，測五氧化二釩品位為27.9%。濾液中五氧化二釩的含 量為O. 004g/L，溶液中釩的沉出率達到了99. 7%。取50克濾渣與25克純堿混合均勻，置于 馬弗爐中于75(TC焙燒1小時，冷卻，力ni50mL水浸l小時，過濾，洗滌，得液體300mL，浸出 液含五氧化二釩45. lg/L，加氯化銨27g，沉淀出偏釩酸銨，將偏釩酸銨在于55(TC焙燒脫氨 得五氧化二釩，產(chǎn)物中五氧化二釩的含量為99. 1%。
權利要求
1 一種從釩的低含量溶液中富集并制取五氧化二釩的方法，其特征 在于調節(jié)釩的低含量酸性溶液的pH為5 6后在溶液中加入二價鐵離子或者直接在釩的低含 量中性溶液中加入二價鐵離子，再將溶液pH值用Na0H溶液調節(jié)至7.0 8. 5，生成沉淀，將沉 淀與Na2C03混合均勻，在70(TC 85(TC時通空氣焙燒0. 5 2小時，用水浸出，過濾，濾液加 銨鹽沉釩，沉淀焙燒脫氨制取五氧化二釩。2按照權利要求l所述從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法， 其特征在于二價鐵離子的加入量是溶液中五氧化二釩重量的O. 5 0. 8倍。3按照權利要求l所述從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法， 其特征在于Na2C03的加入量是沉淀中五氧化二釩重量的1. 5 3. 5倍。4按照權利要求l所述從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法， 其特征在于釩的低含量酸性溶液用氧化鎂調節(jié)pH值。5按照權利要求1或2所述從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方 法，其特征在于二價鐵離子由硫酸亞鐵或氯化亞鐵提供。6按照權利要求l所述從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法， 其特征在于將溶液的pH值調節(jié)至7.0 8. 5以后，溶液沉淀反應1 3小時。7按照權利要求l所述從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法， 其特征在于所述釩的低含量溶液來自于含釩礦石加鈉添加劑焙燒后的酸性或中性浸出液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從釩的低含量溶液中制取五氧化二釩的方法，該方法先將溶液的pH值調節(jié)至5～6，然后加入二價的鐵離子，再調節(jié)溶液的pH為7～8.5，生成沉淀，將沉淀和Na₂CO₃混合均勻，焙燒，焙燒后用水浸出，過濾，然后加銨鹽沉釩焙燒脫氨制取五氧化二釩。本發(fā)明用二價鐵離子可以沉淀出溶液中99％以上的釩，最后所得到的五氧化二釩的含量可以達到98％以上。本發(fā)明方法特別適用于低品位含釩礦石低鈉、高鈣、鈣法、空礦等方法焙燒后的中性、酸性浸出液的富集提取。
文檔編號C01G31/02GK101121546SQ200710201330
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月10日 優(yōu)先權日2007年8月10日
發(fā)明者何向東, 斌 周, 昕 彭, 彭清靜, 陳國蓉 申請人:三穗縣恒峰礦業(yè)有限公司