專利名稱：從石煤釩礦浸出液中萃取釩的方法
技術領域：
本發明涉及一種濕法冶金技術，尤其是一種從石煤釩礦浸出液中控制鐵被萃取的萃取釩的方法。
背景技術：
石煤釩礦是我國特有的一種釩礦資源，約占世界儲量的90%以上，石煤中釩的總儲量約為我國釩鈦磁鐵礦中釩的總儲量的7倍，超過了世界其它各國五氧化二釩儲量總和。目前國內從石煤釩礦中提取釩時，一些企業采用酸性浸出 溶劑萃取的方法來提取釩， 但由于石煤釩礦中鐵含量較高，在硫酸浸出石煤釩礦中的釩時，釩礦中的約3 10%的鐵也同時被氧化浸出進入到浸出液中，在用溶劑萃取時，特別是用P204+TBP作為萃取劑時，因鐵(III)優先于釩(IV)與P204絡合而被萃取進入到有機相中，從而導致萃取劑的中毒失效， 造成釩無法萃取，重新活化萃取劑時需要大量的較高濃度的鹽酸、草酸等試劑，洗洗3 6 次才能脫出鐵后再循環使用，這樣就導致了脫出鐵的試劑消耗和操作工藝環節的增加，且在洗脫萃取劑中的鐵時會導致2 5%的釩的洗脫損失。從而導致從浸出液中提取釩的萃取回收率偏低，回收成本增高等問題。本發明的目的，在于提供一種高效率、低成本、適用于規模化生產、不產生對環境有害及危險性氣體的溶劑萃取法中控制鐵被萃取出的工藝方法，從而達到不使鐵被萃取到有機相中，不會造成萃取劑中毒及產品含鐵偏高而不合格。

發明內容
本發明是在石煤釩礦的硫酸氧化浸出液中采用次亞磷酸鈉作為還原劑，把浸出液中的鐵(III)還原為鐵(II )，從而避免了鐵(III)被P204+TBP萃取；同時把浸出液中的釩(V ) 也還原為釩(IV)，以利于浸出液中釩的萃取，因釩(IV)更易被P204+TBP萃取。本發明從石煤釩礦浸出液中萃取釩的方法，其特征在于該方式是通過以下的工藝步驟實現的
第一步，浸出液制備取一定體積的釩含量在1. 5 8. Og/L的硫酸氧化浸出石煤釩礦的浸出液，調整其酸度在0. 5 1. 5mol/L，測定鐵(III)的濃度；
第二步，還原鐵(III)為鐵(II)在浸出液中加入鐵(III)重量0. 5 3倍的次亞磷酸鈉攪拌均勻后，加溫至50 60°C，然后攪拌反應40 60min，使鐵(III)含量低于0. lg/L，浸出液還原完全；
第三步，萃取及反萃取將上述還原好的浸出液用質量分數為40%的氨水調節酸度至 PH值為2 3，按浸出液與萃取劑體積1:1的比例加入萃取劑進行萃取4 6次，萃取劑是 2. 5mol/LP204和0. 5mol/LTBP的260#溶劑油溶液，然后再用1. 5 1. 8mol/L的硫酸溶液， 按載釩有機相水相=4 7:1的比例進行3 4次的反萃取，得到純凈的含釩溶液。所述的浸出液制備步驟中，若浸出液的酸度大于0. 5 1. 5mol/L，則用30%的氨水調節至酸度為0. 5 1. 5mol/L。
所述的還原鐵(III)為鐵(II)的步驟中，若鐵(III)含量高于0. lg/L，則說明反應未完成，則需再加入鐵(III)重量0. 25 1. 0倍的次亞磷酸鈉，繼續加熱攪拌至還原完全為止。 因釩的化學活性比鐵的強，在鐵被還原之前釩(V)已被次亞磷酸鈉還原成了釩(IV)。所述的的浸出液中加入次亞磷酸鈉后，以120 150r/min的速度攪拌均勻。本發明中所涉及的化學反應方程式為
(1)4V02+NaC103=2V205 +NaClO ；
(2)V2O5+ 5H2S04=V2 (SO4) 5 +5H20 ；
(3)NaH2PO2+ 2V2 (SO4) 5+2H20 = 2V2 (SO4) 4 + 2H2S04+ NaH2PO4 ；
(4)NaH2PO2+ 2Fe2 (SO4) 3+2H20 = 4FeS04 + 2H2S04+ NaH2PO4 ；
(5)nV02++m[HA]2= (VO)nA2n[HA]2(m n) +2nH.。本發明的工藝具有以下的特點
(1)萃取除鐵效率高，對于石煤釩礦中鐵含量在3.0 10. 0%的高含鐵石煤釩礦，用硫酸浸出的浸出液采用本方法進行處理時，可有效地去除鐵對萃取劑的影響；
(2)節省了常規萃取時洗出鐵雜質的鹽酸、草酸等的費用，與常規方法相比，生產成本較低；
(3)因減少了洗滌萃取劑的工藝過程，減少了設備投資等的費用。
具體實施例方式實施例1:
第一步，取50L石煤釩礦浸出液于100L透明的玻璃反應釜內，測定浸出液中的釩含量為 3. 80g/L,酸度為 1. lmol/L,鐵(III)含量為 4. 60g/L ；
第二步，加入次亞磷酸鈉190g于反應釜內，開動攪拌，以120r/min的速度攪拌均勻后， 加溫至60°C，然后攪拌反應40min，反應完后取樣分析鐵(III)的含量為0. 09g/l，含量已低于0. 10g/L,說明反應徹底，停止加熱；
第三步，冷卻后的浸出液用濃氨水調節至PH值為2. 7后，加入萃取劑50L，萃取劑的組成為2. 5mol/LP204+0. 5mol/LTBP的沈0#溶劑油溶液，進行萃取5次，再用1. 5mol/L的硫酸溶液7. 5L進行4次反萃取后，得到純凈的釩溶液，含鐵為40mg/L。將含釩溶液節酸度為 2. 0 2. 2后，加入硫酸銨進行沉淀及烘干以后，可制備得到五氧化二釩產品。實施例2:
第一步，取40L石煤釩礦浸出液于100L透明的玻璃反應釜內，測定浸出液中的釩含量為 5. 60g/L,鐵(III)含量為 7. 7g/L,酸度為 0. 81mol/L ；
第二步，加入次亞磷酸鈉448g于反應釜內，開動攪拌，以150r/min的速度攪拌均勻后， 加溫至50 55°C，然后攪拌反應50min，反應完后取樣分析鐵(III)的含量為0. 08g/l，含量低于0. 10g/L,說明反應徹底，停止加熱；
第三步，冷卻后的浸出液用濃氨水調節至PH值為2. 9后，加入萃取劑40L，萃取劑的組成為2. 5mol/LP204+0. 5mol/LTBP的沈0#溶劑油溶液，進行萃取6次，再用1. 8mol/L的硫酸溶液IOL進行4次反萃取后，得到純凈的釩溶液，含鐵為47mg/L。將含釩溶液用氨水調節酸度為2. 0 2. 2后，加入硫酸銨進行沉淀及烘干以后，可制備得到五氧化二釩產品。
權利要求
1.從石煤釩礦浸出液中萃取釩的方法，其特征在于該方式是通過以下的工藝步驟實現的第一步，浸出液制備取一定體積的釩含量在1. 5 8. Og/L的硫酸氧化浸出石煤釩礦的浸出液，調整其酸度在0. 5 1. 5mol/L，測定鐵(III)的濃度；第二步，還原鐵(III)為鐵(II)在浸出液中加入鐵(III)重量0. 5 3倍的次亞磷酸鈉攪拌均勻后，加溫至50 60°C，然后攪拌反應40 60min，使鐵(III)含量低于0. lg/L，浸出液還原完全；第三步，萃取及反萃取將上述還原好的浸出液用質量分數為40%的氨水調節酸度至PH值為2 3，按浸出液與萃取劑體積1 1的比例加入萃取劑進行萃取4 6次，萃取劑是\2. 5mol/LP204和0. 5mol/LTBP的260#溶劑油溶液，然后再用1. 5 1. 8mol/L的硫酸溶液，按載釩有機相水相=4 7:1的比例進行3 4次的反萃取，得到純凈的含釩溶液。
全文摘要
本發明涉及一種濕法冶金技術，尤其是一種從石煤釩礦浸出液中控制鐵被萃取的萃取釩的方法。本發明的方法是通過浸出液制備、還原鐵(Ⅲ)為鐵(Ⅱ)以及萃取及反萃取步驟實現的。本發的工藝高效率、低成本、適用于規模化生產、不產生對環境有害及危險性氣體的溶劑萃取法中控制鐵被萃取出的工藝方法，從而達到不使鐵被萃取到有機相中，不會造成萃取劑中毒及產品含鐵偏高而不合格。
文檔編號C22B3/26GK102560115SQ20121002582
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月7日 優先權日2012年2月7日
發明者普世坤, 李巴克, 葛啟明 申請人:九江佰盾釩技術貿易有限公司