專利名稱：從轉爐釩渣提釩后的尾渣中再次提釩的方法
技術領域：
本發明涉及從轉爐釩渣中提取釩的方法，尤其是從轉爐釩渣提釩后的尾渣中再次提釩的方法。
背景技術：
釩(V)是重要的工業原料；轉爐釩渣是以釩鐵礦原料，用轉爐煉鋼產生的副產物， 它同時也是提取釩的主要原料。用轉爐釩渣為原料制取五氧化二釩(V2O5)既能夠得到相關產業上可用的釩的氧化物，也能夠方便地還原出釩。在用轉爐釩渣中提取釩的方法中，直接酸浸法是一種污染較小的浸取提釩方法。其具體步驟包括①用硫酸^2SO4)與轉爐釩渣混合制備礦漿液；②攪拌、靜置以浸出硫酸氧釩(VOSO4)；③過濾；④在含硫酸氧釩的濾液中加入硫酸銨[(NH4)2SO4](即氨鹽沉釩法)，以得到含多釩酸銨(NH4VO3)的沉淀物；⑤過濾、洗滌沉淀物，得純凈多釩酸銨；⑥在氧化氣氛中煅燒多釩酸銨，得制品五氧化二釩(V2O5)的步驟。然而，傳統的直接酸浸法卻存在五氧化二釩的產率不高，即釩的提取率較低之不足。導致這一不足的關鍵是，在其第②步中硫酸氧釩浸出率較低。為提高關鍵步驟②中硫酸氧釩的浸出率，申請號為2011100487428、名稱為《用電催化氧化浸取轉爐釩渣的方法》，在直接酸浸法的基礎上，在第②步中增加了電催化氧化，以確保能浸出更多的硫酸氧釩；并且，在該步驟中還進一步地增加了適量的氧化劑硫酸錳(MnS04)。從而為最終提高五氧化二釩的浸取率提供了保證。然而，在包括該《用電催化氧化浸取轉爐釩渣的方法》在內的現有提釩方法中，提釩后的轉爐釩渣的尾渣內仍然有雖然不多、但又不可忽略的釩的殘余。由于這些釩的殘余是現有技術之方法不能提出的，且因其含量較低，所以，存在著想從提釩后的轉爐釩渣尾渣中再次提釩時，成本較高的問題，于是，到目前為止，這些尾渣基本上都是作為廢渣處理掉了。顯然，從資源化利用角度來衡量，這仍然時一種浪費。
發明內容
本發明的目的是，提供一種成本較低、資源化利用較好的從轉爐釩渣提釩后的尾渣中再次提釩的方法。實現所述發明目的之方法是一種從轉爐釩渣提釩后的尾渣中再次提釩的方法，與現有技術相同的方面是，該方法包括如下步驟
(1)用提釩后的轉爐釩渣的尾渣、浸取劑硫酸和氧化劑混合，以制備礦漿液；
(2)將步驟(1)所得礦漿液置于無隔膜浸取槽中，接通電源，以進行電催化氧化反應；
(3)對經步驟(2)電催化氧化反應后的礦漿液進行固液分離，得含硫酸氧釩的濾液； 其改進之處是在步驟(1)中，所述尾渣呈過100目(0. 154mm)篩后的粉末狀，所述硫
酸的百分比濃度為10 30%，所述氧化劑為硫酸亞鐵(FeSO4)；
其中，所述尾渣中所含釩硫酸硫酸亞鐵=0. 208g 80mL 1 3g ； 在步驟(2)中，電催化氧化的陽極電流密度為200 400A/m2，浸取溫度為40 80°C， 浸取時間為3 證。
在得到含硫酸氧釩的濾液后，既可以再通過常規的去雜質、蒸發等工藝步驟，來制備出在相關產業上可用的硫酸氧釩或其水合物；也可以再通過常規的氨鹽沉釩法和煅燒等工藝步驟，來制備出在相關產業上可用的五氧化二釩，乃至進一步還原出釩。從方案中可以看出，本發明是針對提釩后的轉爐釩渣的尾渣中，所含剩余釩更少的特點，來對現有電催化氧化浸取提釩方法所作的改進。其主要改進處是，把混合時加入的氧化劑改成了硫酸亞鐵——在步驟(2)的化學反應過程是，在礦漿液的酸性環境下，把硫酸亞鐵氧化為其氧化性更強的硫酸鐵，進而在電催化條件下更快、更多地把所述尾渣中已經不易浸出的釩，氧化成容易在現有后續步驟中浸出高價釩的硫酸氧釩。用硫酸亞鐵而不直接用硫酸鐵的好處是，前者價格遠比后者低；且在把硫酸亞鐵(FeSO4)轉化為硫酸鐵
(SO4) 3]過程中，還可以利用這一過程來同時把所述尾渣中所含的二價鐵離子，通過先轉化為硫酸亞鐵后，也一并轉化為硫酸鐵。這不但節省了加入原料的成本，而且還充分地利用了所述尾渣中的可用物(二價鐵離子)。因此，本發明是一種成本較低、資源化利用較好的方法。下面結合具體實施方式
對本發明作進一步的說明。
具體實施例方式從轉爐釩渣提釩后的尾渣中再次提釩的方法，該方法包括如下步驟
(1)用提釩后的轉爐釩渣的尾渣、浸取劑硫酸和氧化劑混合，以制備礦漿液；
(2)將步驟(1)所得礦漿液置于無隔膜浸取槽中，接通電源，以進行電催化氧化反應；
(3)對經步驟(2)電催化氧化反應后的礦漿液進行固液分離，得含硫酸氧釩的濾液； 本發明內，在步驟(1)中，所述尾渣呈過100目篩后的粉末狀，所述硫酸的百分比濃度
為10 30%，所述氧化劑為硫酸亞鐵；
其中，所述尾渣中所含釩硫酸硫酸亞鐵=0. 208g SOmL 1 3g (產業化應用時，按照此配比換算)；
在步驟(2)中，電催化氧化的陽極電流密度為200 400A/m2，浸取溫度為40 80°C， 浸取時間為3 證。進一步講，為得到含量更多一些的含硫酸氧釩的濾液，在步驟(2)中，進行電催化氧化時的陽極采用(氧化活性較高的)銥鉭氧化物涂層的DSA陽極，陰極采用(對陽極的腐蝕性較小的)鈦陰極，極板間距15 20mm。更進一步地講，在步驟(2)中進行電催化氧化時，同時向礦漿液中鼓入空氣；該空氣鼓入量以硫酸亞鐵能盡量多地氧化為硫酸鐵為度。本領域技術人員清楚，既然是進行電催化氧化，肯定是在其反應處于非密閉狀態下(或曰，暴露于空氣狀態下)進行的。再同時向礦漿液中鼓入空氣后，礦漿液中的硫酸亞鐵就能夠更快地氧化成氧化性更強的硫酸鐵，也就同樣能夠更快地使所述尾渣中原來不易浸出的釩，氧化成容易在現有后續步驟中浸出高價釩的硫酸氧釩了。如在發明內容部分的方案中所說的，在得到含硫酸氧釩的濾液后，再通過常規工藝步驟，來制備出硫酸氧釩或其水合物，或者制備出五氧化二釩，乃至金屬釩，因均屬現有技術，在本案中不再進一步披露。本發明通過了實驗室驗證。制備含硫酸氧釩的濾液的過程，與具體實施方式
中的步驟相同，在步驟(2)中進行電催化氧化時，其陽極和陰極，均采用效果更好的銥鉭氧化物涂層的DSA陽極和鈦陰極。由于在驗證中發現，極板間距在15 20mm之間的效果沒有明顯差別，因此，在以下驗證表中，極板間距的不同數值從略。驗證效果的方法是，事先測定提釩后的轉爐釩渣尾渣中的釩含量，其釩含量的測定采用鉭試劑分光光度法進行測定。在步驟(3)固液分離后，再測定所得固體殘渣中的釩含量(以下驗證表中簡稱“殘余V”)。
提釩后的轉爐釩渣尾渣中釩含量的測定結果為1. 04%。鑒于各驗證例中硫酸用量均取80mL，因此，粉末狀的提釩后的轉爐釩渣尾渣也均取20g。驗證時的其他參數見以下驗證表。
權利要求
1.從轉爐釩渣提釩后的尾渣中再次提釩的方法，該方法包括如下步驟(1)用提釩后的轉爐釩渣的尾渣、浸取劑硫酸和氧化劑混合，以制備礦漿液；(2)將步驟(1)所得礦漿液置于無隔膜浸取槽中，接通電源，以進行電催化氧化反應；(3)對經步驟(2)電催化氧化反應后的礦漿液進行固液分離，得含硫酸氧釩的濾液； 其特征在于在步驟(1)中，所述尾渣呈過100目篩后的粉末狀，所述硫酸的百分比濃度為10 30%，所述氧化劑為硫酸亞鐵；其中，所述尾渣中所含釩硫酸硫酸亞鐵=0. 208g 80mL 1 3g ； 在步驟(2)中，電催化氧化的陽極電流密度為200 400A/m2，浸取溫度為40 80°C， 浸取時間為3 證。
2.根據權利要求1所述從轉爐釩渣提釩后的尾渣中再次提釩的方法，其特征在于，在步驟(2)中，進行所述電催化氧化時的陽極為銥鉭氧化物涂層的DSA陽極，陰極為鈦陰極， 極板間距15 20mm。
3.根據權利要求1或2所述從轉爐釩渣提釩后的尾渣中再次提釩的方法，其特征在于， 在步驟(2)中進行所述電催化氧化時，同時向所述礦漿液中鼓入空氣；該空氣鼓入量以硫酸亞鐵能盡量多地氧化為硫酸鐵為度。
全文摘要
從轉爐釩渣提釩后的尾渣中再次提釩的方法，該方法包括用提釩后的轉爐釩渣的尾渣、浸取劑硫酸和氧化劑硫酸亞鐵混合，以制備礦漿液；將所得礦漿液置于無隔膜浸取槽中，以進行電催化氧化反應；對經電催化氧化反應后的礦漿液進行固液分離，得含硫酸氧釩的濾液等步驟。在得到含硫酸氧釩的濾液后，再通過常規的現有技術，或制備出硫酸氧釩或其水合物；也可制備出五氧化二釩，或進一步還原出釩。本發明能夠更多地提取現有技術基本不能再所述尾渣中進一步提出的釩，是成本較低、資源化利用較好的方法。
文檔編號C22B3/08GK102168178SQ201110094908
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月15日 優先權日2011年4月15日
發明者劉仁龍, 劉作華, 周小霞, 孫大貴, 孫瑞祥, 寧偉征, 左趙宏, 彭浩, 曾啟琴, 李艷, 杜軍, 牟天明, 范興, 陶長元 申請人:重慶大學