專利名稱：從含釩(Ⅴ)鉻(Ⅵ)混合液中分離釩、鉻的方法
技術領域：
本發明涉及回收利用釩(V)鉻(VI)的技術領域，更具體地講，涉及一種用沉淀法分離并回收含釩(V)鉻(VI)混合液中釩、鉻的方法。
背景技術：
目前，在生產多釩酸銨(APV)時會產生大量的含釩(V) (S卩，五價釩)鉻(VI)(即， 六價鉻)工業廢水，因為這兩種物質都有很強的毒性，所以必須經過還原處理將高價鉻和高價釩還原成三價鉻和低價釩，再通過調PH使釩、鉻沉淀才能達到環保要求。但釩鉻作為重要的戰略資源，如此處理勢必造成資源浪費，而且產生的含釩鉻濾餅如果隨意堆放，依然存在較大的環境隱患。針對上述問題，中國科學院過程工程研究所發明了一種采用伯仲復合胺萃取分離釩鉻的方法，其專利公開號為CN101121962A，該工藝雖有利于釩鉻資源的回收利用，但工藝過程相對復雜，且難以精準操作、能耗偏高。中國專利CN1073414A，公開了一種采用化學方法分離廢水中釩鉻的方法，該方法采用FeCl3將釩沉淀，再用還原沉淀法回收鉻，該方法因 Fe (OH) 3等雜質的存在，很難得到純度高的釩鉻產品，而且工藝相對復雜，成本也較高。
發明內容
針對現有技術的上述不足，本發明的目的之一在于提供一種能夠有效分離并回收含釩(V)鉻(VI)混合液中的釩、鉻元素的方法。本發明提供了一種從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法。所述方法包括如下步驟調節混合液的PH至10. 4 10. 5 ；向混合液中加入鈣鹽；然后，調節混合液的 PH至10. 4 10. 5 ；過濾混合液，得到第一含釩濾餅和含鉻濾液；將含釩濾餅用pH為11 11. 1的堿溶液浸泡后過濾，得到第二含釩濾餅；用水清洗所述第二含釩濾餅，烘干后得到釩酸鈣；處理所述含鉻濾液，得到鉻產品。根據本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其中，所述鈣鹽的加入量能夠使得加入鈣鹽后的混合液中的鈣離子質量濃度為釩離子質量濃度的2 5倍。根據本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法可以通過向混合液中加入堿或堿溶液來調節pH值。根據本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其中，所述鈣鹽可以為可溶性鈣鹽。根據本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法還可以包括在加入鈣鹽至過濾混合液以得到第一含釩濾餅的過程中，對混合液進行攪拌的步驟。根據本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其中，所述攪拌的時間優選為IOmin以上。根據本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其中，所述處理所述含鉻濾液的步驟可以使用亞硫酸鈉還原含鉻濾液，得到氫氧化鉻沉淀，然后過濾后煅燒，得到三氧化鉻。與現有技術相比，本發明的方法提供了一種能夠有效地分離并回收含釩(V)鉻 (VI)混合液中釩、鉻的方法。本發明采用化學沉淀法分離含釩(V)鉻(VI)混合液中的釩、 鉻，不僅工藝簡單、成本低，而且具有對設備要求低、易操作、快速、節能等優點，很適合釩鉻工業廢水中釩鉻資源的回收和利用，具有很好的社會效益和經濟效益。
具體實施例方式在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法。根據本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法包括如下步驟調節混合液的PH至10. 4 10. 5 ；向混合液中加入鈣鹽；然后，調節混合液的pH至10. 4 10. 5 ； 過濾混合液，得到第一含釩濾餅和含鉻濾液；將含釩濾餅用pH為11 11. 1的堿溶液浸泡后過濾，得到第二含釩濾餅；用水清洗所述第二含釩濾餅，烘干后得到釩酸鈣；處理所述含鉻濾液，得到鉻產品。在一個示例性實施例中，所述鈣鹽的加入量能夠使得加入鈣鹽后的混合液中的鈣離子質量濃度為釩離子質量濃度的2 5倍。在一個示例性實施例中，所述從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法通過向混合液中加入堿或堿溶液來調節PH值。所述堿或堿溶液可以為氫氧化鈉或氫氧化鈉溶液等常用的堿或堿溶液。在一個示例性實施例中，所述鈣鹽可以為諸如氯化鈣、硝酸鈣等可溶性鈣鹽。在一個示例性實施例中，所述從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法還可以包括在加入鈣鹽至過濾混合液以得到第一含釩濾餅的過程中，對混合液進行攪拌的步驟。優選地，所述攪拌的時間為IOmin以上。在一個示例性實施例中，所述處理所述含鉻濾液的步驟可以為使用亞硫酸鈉還原含鉻濾液，得到氫氧化鉻沉淀，然后過濾后煅燒，得到三氧化鉻。此外，本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法還可以通過以下步驟來實現a、調節含釩(V)鉻(VI)混合液的pH至10. 4 10. 5 ；b、攪拌并計量加入鈣鹽；C、調節反應液的pH至10. 4 105 ；d、攪拌IOmin后過濾，得含釩濾餅和含鉻濾液；e、將含釩濾餅用pH為11 11. 1的堿溶液浸泡后過濾；f、用水清洗步驟e所得濾餅，烘干后得到釩酸鈣；g、將步驟d所得含鉻濾液進行處理制取鉻產品。其中，上述步驟a中的pH調節可以通過氫氧化鈉溶液實現。上述步驟b中的計量加入鈣鹽，應使溶液中鈣離子質量濃度為釩離子質量濃度的 2 5倍。上述步驟c中的pH調節可以通過氫氧化鈉溶液實現。上述步驟d中的攪拌時間為lOmin，過濾后得到含釩濾餅和含鉻濾液。
上述步驟e中的浸泡含釩濾餅的堿溶液pH為11 11. 1。上述步驟g中的處理含鉻濾液的方法可以為加入亞硫酸鈉將含鉻濾液還原制得氫氧化鉻沉淀，過濾，洗滌濾餅后煅燒得到三氧化鉻。下面將結合具體示例來對本發明作進一步的說明。示例僅用于說明本發明，而不是以任何方式來限制本發明。示例一將200ml的含五價釩(3. 8g/L)和六價鉻(4. 6g/L)的混合液用氫氧化鈉溶液調節 PH至10. 4。攪拌并計量加入無水氯化鈣，使溶液中的鈣離子質量濃度為釩離子質量濃度的
2.2倍。然后，用氫氧化鈉溶液調節反應液的pH至10. 4，攪拌IOmin后過濾，得到含釩濾餅和含鉻溶液。接下來，將含釩濾餅用PH為11的堿溶液浸泡后過濾，再次得到含釩濾餅(也可記為第二含釩濾餅)，清洗所得的第二含釩濾餅并烘干得到釩酸鈣。這里，釩酸鈣的全釩 (TV)含量為28. 31wt%，釩收率為92. 15wt%。將含鉻濾液還原沉淀后在1000°C煅燒1小時，煅燒產品再經洗滌烘干得到含量大于97wt%的三氧化二鉻。示例二將200ml的含五價釩(4. 6g/L)和六價鉻(8. 8g/L)的混合液用氫氧化鈉溶液調節 PH至10. 4。攪拌并計量加入硝酸鈣，使溶液中的鈣離子質量濃度為釩離子質量濃度的2. 8 倍。然后，用氫氧化鈉溶液調節反應液的PH至10. 4，攪拌IOmin后過濾，得到含釩濾餅和含鉻溶液。接下來，將含釩濾餅用PH為11.05的堿溶液浸泡后過濾，再次得到含釩濾餅(也可記為第二含釩濾餅)，清洗所得的第二含釩濾餅并烘干得到釩酸鈣。這里，釩酸鈣的TV為 29. 92wt%，釩收率為94. 7#t%。將含鉻濾液還原沉淀后在1000°C煅燒1小時，煅燒產品再經洗滌烘干得到含量大于97wt%的三氧化二鉻。示例三將200ml的含五價釩(5. 6g/L)和六價鉻(10. 9g/L)的混合液用氫氧化鈉溶液調節PH至10.5。攪拌并計量加入硝酸鈣，使溶液中的鈣離子質量濃度為釩離子質量濃度的
3.3倍。然后，繼續用氫氧化鈉溶液調節反應液的pH至10. 5，攪拌IOmin后過濾，得到含釩濾餅和含鉻溶液。接下來，將含釩濾餅用PH為11.08的堿溶液浸泡后過濾，再次得到含釩濾餅(也可記為第二含釩濾餅)，清洗所得的第二含釩濾餅并烘干得到釩酸鈣。這里，釩酸鈣的TV為30. 13wt%，釩收率大于95wt%。將含鉻濾液還原沉淀后在1000°C煅燒1小時， 煅燒產品再經洗滌烘干得到含量大于97wt%的三氧化二鉻。示例四將200ml的含五價釩(7. 5g/L)和六價鉻(10. 8g/L)的混合液用氫氧化鈉溶液調 PH至10. 5。攪拌并計量加入無水氯化鈣，使溶液中的鈣離子質量濃度為釩離子質量濃度的
4.9倍。然后，繼續用氫氧化鈉溶液調節反應液的pH至10. 5，攪拌IOmin后過濾，得到含釩濾餅和含鉻溶液。接下來，將含釩濾餅用PH為11. 05的堿溶液浸泡后過濾，再次得到含釩濾餅(也可記為第二含釩濾餅)，清洗所得的第二含釩濾餅并烘干得到釩酸鈣。這里，釩酸鈣的TV為31. 35wt%，釩收率大于95wt%。將含鉻濾液還原沉淀后在1000°C煅燒1小時， 煅燒產品再經洗滌烘干得到含量大于97wt%的三氧化二鉻。綜上所述，本發明的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法能夠從含釩(V) 鉻(VI)混合液中有效地分離并回收釩、鉻，有利于釩鉻資源的回收利用，具有很好的社會效益及經濟效益。此外，本發明的方法還具有簡單、易操作的優點。 盡管上面結合示例性實施例描述了本發明的方法，然而，本領域普通技術人員應
該理解，在不脫離權利要求保護的范圍的情況下，可以對上述示例性實施例進行各種改變。
權利要求
1.一種從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟調節混合液的PH至10. 4 10. 5 ；向混合液中加入鈣鹽；進一步，調節混合液的pH至10. 4 10. 5 ；過濾混合液，得到第一含釩濾餅和含鉻濾液；將含釩濾餅用pH為11 11. 1的堿溶液浸泡后過濾，得到第二含釩濾餅；用水清洗所述第二含釩濾餅，烘干后得到釩酸鈣；處理所述含鉻濾液，得到鉻產品。
2.如權利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述鈣鹽的加入量能夠使得加入鈣鹽后的混合液中的鈣離子質量濃度為釩離子質量濃度的 2 5倍。
3.如權利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述方法通過向混合液中加入堿或堿溶液來調節PH值。
4.如權利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述鈣鹽為可溶性鈣鹽。
5.如權利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述方法還包括在加入鈣鹽至過濾混合液以得到第一含釩濾餅的過程中，對混合液進行攪拌的步驟。
6.如權利要求5所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述攪拌的時間為IOmin以上。
7.如權利要求1所述的從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法，其特征在于，所述處理所述含鉻濾液的步驟包括使用亞硫酸鈉還原含鉻濾液，得到氫氧化鉻沉淀，然后過濾后煅燒，得到三氧化鉻。
全文摘要
本發明提供了一種從含釩(V)鉻(VI)混合液中分離釩、鉻的方法。所述方法包括如下步驟調節混合液的pH至10.4～10.5；向混合液中加入鈣鹽；然后，調節混合液的pH至10.4～10.5；過濾混合液，得到第一含釩濾餅和含鉻濾液；將含釩濾餅用pH為11～11.1的堿溶液浸泡后過濾，得到第二含釩濾餅；用水清洗所述第二含釩濾餅，烘干后得到釩酸鈣；處理所述含鉻濾液，得到鉻產品。本發明的方法能夠從含釩(V)鉻(VI)混合液中有效地分離并回收釩、鉻，有利于釩鉻資源的回收利用。并且本發明的方法還具有簡單、易操作的優點。
文檔編號C22B34/32GK102424913SQ201110413818
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月13日 優先權日2011年12月13日
發明者付自碧, 何文藝, 余樂, 尹丹鳳, 申彪, 高官金 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團研究院有限公司