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浅谈钒萃取工艺流程

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浅谈钒萃取工艺流程

发布日期:2020-11-16 作者: 点击:

钒的萃取剂视钒在溶液中的存在形态,浸出液pH值,杂质成分不同来选择。萃取钒常用的萃取剂有P204,N1923,N263,N235等。指出在萃取钒的过程中,影响萃取率的因素主要有pH值、萃取剂浓度、协萃剂浓度、水相中钒离子的浓度、V_A/V_O萃取级数等。下面冶钒设备厂家分析钒萃取的工艺流程

1、 浸出

矿石中的钒主要以(Ⅲ)形式与6次配位的三价铝呈类质同象存在于云母晶格中,云母的分子式为K(Al,V)2(OH)2AlSi3O10。

将钒从云母中浸出需破坏云母结构,在一定温度和酸度下,氢离子进入云母中置换Al3+,使离子半径发生变化,从而把钒释放出来并氧化成高价被酸溶解。

2、还原

P204对四价钒具有高选择性,且萃取Fe3+而不萃取Fe2+,所以,在萃取之前须对浸出液进行还原处理,使钒全部以四价形式存在,并控制氧化还原电位,将Fe3+还原成Fe2+。

两段逆流浸出得到的浸出液中,V2O5质量浓度6~6.5 g/L,Fe2+质量浓度15 g/L,铝、钾等杂质含量也比较高,需经中和并还原去除杂质。

用碳酸氢铵中和,使溶液pH在1.73~1.76之间,沉淀出粗硫酸铝、硫酸钾及铵盐的混合物,然后往中和后液中加适量铁粉将五价钒还原成四价钒,并控制溶液pH在2.0~2.30之间,氧化还原电位在+50~-50 mV之间。

中和、还原过程中V2O5损失率小于3%。

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3、溶剂萃取及反萃取

经中和还原后的溶液(萃原液)杂质含量较少, ρ(V2O5)为3~6 g/L, ρ(Fe2+)为12~14 g/L,pH=2.20

常温下,用15%P204+10%TBP+75%磺化煤油为萃取剂,控制有机相与水相的流量比在1:1~1:2之间,进行5级逆流萃取钒。

负载有机相用1.5 mol/L硫酸溶液在常温下5级逆流反萃取,结果可以看出,反萃取液中V2O5质量浓度较高,反萃取较完全。

萃取及反萃设备目前主要有萃取槽和新型离心萃取设备,郑州天一萃取公司推出的CWL-M系列离心萃取机是针对目前传统离心萃取机的弊端而开发的,拥有自主知识产权的第四代产品,该离心萃取机具有级存留时间短、分相迅速、萃取效率高、节省投资费用的优势。

含钒反萃取液中的钒呈四价,在沉淀之前需氧化成五价。以质量浓度200g/L的氯酸钠溶液为氧化剂,在60℃下搅拌1h,控制氧化还原电位在-900~-1200mV之间。

用氨水调溶液pH值为2.0左右,92左右搅拌3h,沉淀多钒酸铵(红钒),沉淀率为97.72%。沉淀母液中(V2O5)=0.26~0.38g/L,返回浸出。

5、废水处理

对以萃余液为主的酸性废水用石灰中和处理。污水中主要含Fe和有害杂质Al、As、Cd等,当pH>7时,铁、铝等杂质以氢氧化物形式沉淀,硫酸根以硫酸钙形式沉淀。由于氢氧化铁、氢氧化铝都是很好的载带剂,在沉淀过程中可载带其他有害元素,所以污水得到充分净化。


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