本發明屬于提釩技術領域，具體涉及一種基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法。
背景技術：
現全國每年鋼產量為1300-1400萬噸，而鋼渣的產量為鋼產量的10％-13％。因此探索鋼渣利用的新途徑，加快綜合利用的步伐，化害為利，變廢為寶，對保護環境，延長渣場使用壽命，具有可持續發展戰略具有重要的意義。隨著工業生產的發展，工業廢物數量日益增加。工業廢物數量龐大，種類繁多，成分復雜，處理相當困難。這些工業固廢除部分綜合利用外，還有相當部分量仍采取貯存或者填埋的方式進行處理，并沒有得到妥善的最終處置。這些沒有得到妥善處置的工業固體廢物，雖然不具有危險廢物的危險性，但它產出量大，貯存、處置占地多，給企業的生產造成困難的同時對環境造成的影響也不可低估。企業普遍采用付費給具有相關處理資質的公司，由專業公司代為處理工業生產中產生的固廢從而達到清潔生產的目標，這樣的方式大大增加了企業的生產成本，而且造成了資源的浪費。而現有的提釩工藝中，并未對其在生產過程中產生的廢棄鋼渣和其它廢棄物做出妥善的處理，從而大大提高了生產成本，對環境造成了污染。
技術實現要素：
本發明的目的在于解決以上現有技術中存在的技術問題，提供一種成本低，利于環保，充分利用現有的廢棄鋼渣及酸堿性廢水，節省礦物資源的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法。
一種基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，包括步驟：
A.鋼渣粉碎：將鋼渣粉碎球磨，得到鋼渣粉；
B.磁選除鐵：將所述鋼渣粉進行磁選除鐵，得到渣粉；
C.溶解浸取：將所述渣粉用酸性廢水溶解、攪拌浸取后，得到浸取液；
D.除雜過濾：將所述浸取液用除硅劑和除鐵劑除雜、過濾后得到濾液；
E.粗釩制備：將所述濾液用沉釩劑加熱沉淀、壓濾后，得到粗釩和廢水；
F.粗釩洗滌：將所述粗釩用去離子水洗滌后，得到洗滌水和洗滌粗釩；
G.粗釩精制：將洗滌粗釩、去離子水、氫氧化鈉和氧化劑攪拌混合均勻后壓濾，得到含釩液體和壓濾渣；
H.制備偏釩酸銨：向所述含釩液體中加入可溶銨鹽攪拌沉淀，離心脫水，洗滌后得到粗品偏釩酸銨。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，還包括步驟I，I.制備五氧化二釩：將所述粗品偏釩酸銨，進行脫氨處理、粉碎后得到粉狀五氧化二釩。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，所述脫氨處理的溫度為550℃-600℃。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，還包括步驟J，J.壓濾渣處理：將步驟G的所述壓濾渣用梯式選礦機篩選后，得到含釩氧化鐵和鈣渣。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，還包括步驟K，K.含釩氧化鐵處理：將所述含釩氧化鐵在800℃-850℃下焙燒60min，然后洗滌，得到洗滌液；再經真空抽濾，得到含釩溶液和含氧化鐵的固體渣。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，還包括步驟L，L.含釩溶液和洗滌液回用：將所述含釩溶液和洗滌液與步驟G的含釩液體混合。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，所述步驟C中浸取的時間為60-90min，浸取液的pH值為1.5-2.0。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，步驟A的所述鋼渣先通過破碎機，再經過球磨處理后，得到目數為100-120目的鋼渣粉。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，所述步驟E的所述廢水經過中和后回用或排放。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，所述步驟G的攪拌的溫度為90-100℃，攪拌時間為2h。
本發明相對于現有技術的有益效果是：本發明的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，采用產生的廢棄酸堿性廢水處理鋼渣從中提取釩，降低了釩的生產成本，節約了礦產資源，避免了大量的鋼渣、廢棄酸堿性廢水對環境的影響；從而實現了在減輕環境壓力的同時，提高了資源利用率。采用本方法提釩其成本節約至少30％，同時本方法為清潔化生產方法，在生產過程中不會產生任何的有害排放物，同時廢渣、廢水、廢氣均能夠實現綜合利用，不排放。
具體實施方式
下面結合實施例詳細說明本發明的技術方案，以使本領域的技術人員在不需要經過創造性勞動的情況下，根據本說明書的記載實現本發明的技術方案解決現有技術中存在的問題，達到相應的技術效果，需要說明的是，在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均屬于本發明的保護范圍。
一種基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，包括步驟：
A.鋼渣粉碎：將鋼渣粉碎球磨，得到鋼渣粉；
具體地，將鋼渣破碎球磨：用破碎機破成規格顆粒料，然后鋼球磨成100-200目數的粉末。
B.磁選除鐵：將所述鋼渣粉進行磁選除鐵，得到渣粉；
具體地，磁選：用磁選機選去鋼渣粉里的金屬鐵，渣粉中主要含有含釩氧化鐵和含釩氧化鈣。
C.溶解浸取：將所述渣粉用酸性廢水溶解、攪拌浸取后，得到浸取液；
具體地，所述酸性廢水中含有重量百分數為15％-20％鈦白廢酸以及重量百分數為10％的硫酸亞鐵；將渣粉與酸性廢水混勻攪拌浸取，同時調整溶液的pH值，使最終浸取液的pH值在1.5-2.0，浸取時間：60-90min。
D.除雜過濾：將所述浸取液用除硅劑和除鐵劑除雜、過濾后得到濾液；
具體地，采用板框壓濾機進行壓濾，向浸取液中加入除硅劑和除鐵劑；所述除硅劑、除鈣劑和除鐵劑與浸取液發生沉淀反應，從而將浸取液中的鐵、硅、鈣等以沉淀的形式析出，如除硅劑可以為氧化鈣或氧化鎂；除鐵劑可以為雙氧水。
E.粗釩制備：將所述濾液用沉釩劑加熱沉淀、壓濾后，得到粗釩和廢水；
沉釩劑與所述濾液發生沉淀反應，從而將釩以沉淀的形式析出；沉釩劑可以為氯化鈣或氯化銨；將廢水用膜分離處理后，將廢液中氨氮制成硫酸銨并調節pH值至7-9，然后用離子交換樹脂交換，回鈦白粉廠回用或者排放。
F.粗釩洗滌：將所述粗釩用去離子水洗滌后，得到洗滌水和洗滌粗釩；
G.粗釩精制：將洗滌粗釩、去離子水、氫氧化鈉和氧化劑攪拌混合均勻后壓濾，得到含釩液體和壓濾渣；
具體地，將洗滌水用于配制步驟C的酸性廢水。將粗釩加去離子水洗滌后，再次壓濾，向洗滌粗釩中加入去離子水、氫氧化鈉和氧化劑，氧化劑為雙氧水或氯酸鈉；在溫度為90-100℃下，加溫攪拌2h，完全溶解后，用板框壓濾機壓濾，得到含釩液體和濾渣。
H.制備偏釩酸銨：向所述含釩液體中加入可溶銨鹽攪拌沉淀，離心脫水，洗滌后得到粗品偏釩酸銨。優選地，可溶銨鹽為氯化銨或硫酸銨。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，還包括步驟I，I.制備五氧化二釩：將所述粗品偏釩酸銨，進行脫氨處理、粉碎后得到粉狀五氧化二釩。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，所述脫氨處理的溫度為550℃-600℃。
具體地，在550-600℃下，脫氨，微細粉碎，規格包裝成粉狀五氧化二釩。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，還包括步驟J，J.壓濾渣處理：將步驟G的所述壓濾渣用梯式選礦機篩選后，得到含釩氧化鐵和鈣渣。
具體地，篩選出的氧化鐵中含釩，用回轉窯低溫空白焙燒，焙燒溫度為800-850℃，保溫時間為60min。選出的鈣渣可作為生產水泥的原料。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，還包括步驟K，K.含釩氧化鐵處理：將所述含釩氧化鐵在800℃-850℃下焙燒60min，然后洗滌，得到洗滌液；再經真空抽濾，得到含釩溶液和含氧化鐵的固體渣。
進一步的改進是，所述的基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，還包括步驟L，L.含釩溶液和洗滌液回用：將所述含釩溶液和洗滌液與步驟G的含釩液體混合。
進一步的改進是，所述步驟C中浸取的時間為60-90min，浸取液的pH值為1.5-2.0。
進一步的改進是，步驟A的所述鋼渣先通過破碎機，再經過球磨處理后，得到目數為100-120目的鋼渣粉。
進一步的改進是，所述步驟E的所述廢水經過中和后回用或排放。
進一步的改進是，所述步驟G的攪拌的溫度為90-100℃，攪拌時間為2h。
本發明的相關的反應原理如下：
步驟C:渣粉經酸性廢水攪拌反應，加入酸性廢水對渣粉中釩的浸取，既可利用硫酸溶解釩，又利用氧化鈣中和廢硫酸的酸度。在常溫中進行攪拌溶解對釩進行浸取。
化學反應方程式如下：
V2O5+2H2SO4→2VOSO4+H2O
FeO+H2SO4→FeSO4
CaO+H2SO4→CaSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+3H2O
Ca(OH)2+(VO2)2SO4→Ca(VO3)2+H2SO4
實施例1
一種基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，包括步驟：
A.鋼渣粉碎：將所述鋼渣先通過破碎機，再經過球磨處理后，得到目數為100目的鋼渣粉；
B.磁選除鐵：將所述鋼渣粉進行磁選除鐵，得到渣粉；
C.溶解浸取：將所述渣粉用含硫酸20％的酸性廢水溶解、攪拌浸取，所述浸取的時間為60min，調節pH值為1.5，得到浸取液；
D.除雜過濾：將所述浸取液用氧化鈣和雙氧水除雜、過濾后得到濾液；
E.粗釩制備：將所述濾液加熱至50℃用氯化鈣沉淀、壓濾后，得到粗釩和廢水；將廢水用膜分離處理后，將廢液中氨氮制成硫酸銨并調節pH值至8，然后用離子交換樹脂交換，回鈦白粉廠回用或者排放；
F.粗釩洗滌：將所述粗釩用去離子水洗滌后，得到洗滌水和洗滌粗釩；
G.粗釩精制：將洗滌粗釩、去離子水、氫氧化鈉和雙氧水在溫度為90℃，攪拌2h，混合均勻后壓濾，得到含釩液體和壓濾渣；
H.制備偏釩酸銨：向所述含釩液體中加入氯化銨攪拌沉淀，離心脫水，洗滌后得到粗品偏釩酸銨。
I.制備五氧化二釩：將所述粗品偏釩酸銨，進行脫氨處理，粉碎后得到粉狀五氧化二釩；所述脫氨處理的溫度為550℃。
J.壓濾渣處理：將步驟G的所述壓濾渣用梯式選礦機篩選后，得到含釩氧化鐵和鈣渣。
K.含釩氧化鐵處理：將所述含釩氧化鐵在800℃下焙燒60min，然后洗滌，得到洗滌液；再經真空抽濾，得到含釩溶液和含氧化鐵的固體渣。
L.含釩溶液和洗滌液回用：將所述含釩溶液和洗滌液返至步驟G的含釩液體混合使用進行步驟H，制備偏釩酸銨。
實施例2
一種基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，包括步驟：
A.鋼渣粉碎：將所述鋼渣先通過破碎機，再經過球磨處理后，得到目數為100目的鋼渣粉；
B.磁選除鐵：將所述鋼渣粉進行磁選除鐵，得到渣粉；
C.溶解浸取：將所述渣粉用含硫酸重量百分數含量為15％的鈦白廢硫酸溶解(酸性廢水)、攪拌浸取，所述浸取的時間為90min，調節pH值為2.0，得到浸取液；
D.除雜過濾：將所述浸取液用氧化鎂和雙氧水除雜、過濾后得到濾液；
E.粗釩制備：將所述濾液用氯化銨加熱沉淀、壓濾后，得到粗釩和廢水；將所述廢水進行氨氮回收調節PH值為7后回用或排放；
F.粗釩洗滌：將所述粗釩用去離子水洗滌后，得到洗滌水和洗滌粗釩；
G.粗釩精制：將洗滌粗釩、去離子水、氫氧化鈉和雙氧水在溫度為90℃，攪拌2h，混合均勻后壓濾，得到含釩液體和壓濾渣；
H.制備偏釩酸銨：向所述含釩液體中加入硫酸銨攪拌沉淀，離心脫水，洗滌后得到粗品偏釩酸銨。
I.制備五氧化二釩：將所述粗品偏釩酸銨，進行脫氨處理，粉碎后得到粉狀五氧化二釩；所述脫氨處理的溫度為600℃。
J.壓濾渣處理：將步驟G的所述壓濾渣用梯式選礦機篩選后，得到含釩氧化鐵和鈣渣。
K.含釩氧化鐵處理：將所述含釩氧化鐵在850℃下焙燒80min，然后洗滌，得到洗滌液；再經真空抽濾，得到含釩溶液和含氧化鐵的固體渣。
L.含釩溶液和洗滌液回用：將所述含釩溶液和洗滌液返至步驟G的含釩液體混合使用進行步驟H，制備偏釩酸銨。
實施例3
一種基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，包括步驟：
A.鋼渣粉碎：將所述鋼渣先通過破碎機，再經過球磨處理后，得到目數為110目的鋼渣粉；
B.磁選除鐵：將所述鋼渣粉進行磁選除鐵，得到渣粉；
C.溶解浸取：將所述渣粉用含硫酸重量百分數含量為17％的鈦白廢硫酸溶解、攪拌浸取，所述浸取的時間為80min，調節pH值為1.7，得到浸取液；
D.除雜過濾：將所述浸取液用氧化鈣和雙氧水除雜、過濾后得到濾液；
E.粗釩制備：將所述濾液加熱至40℃用氯化銨沉淀、壓濾后，得到粗釩和廢水；將所述廢水調節PH值為8后回用或排放；
F.粗釩洗滌：將所述粗釩用去離子水洗滌后，得到洗滌水和洗滌粗釩；
G.粗釩精制：將洗滌粗釩、去離子水、氫氧化鈉和氯酸鈉在溫度為95℃，攪拌2h，混合均勻后壓濾，得到含釩液體和壓濾渣；
H.制備偏釩酸銨：向所述含釩液體中加入硫酸銨攪拌沉淀，離心脫水，洗滌后得到粗品偏釩酸銨。
I.制備五氧化二釩：將所述粗品偏釩酸銨，進行脫氨處理，粉碎后得到粉狀五氧化二釩；所述脫氨處理的溫度為570℃。
J.壓濾渣處理：將步驟G的所述壓濾渣用梯式選礦機篩選后，得到含釩氧化鐵和鈣渣。
K.含釩氧化鐵處理：將所述含釩氧化鐵在820℃下焙燒60min，然后洗滌，得到洗滌液；再經真空抽濾，得到含釩溶液和含氧化鐵的固體渣。
L.含釩溶液和洗滌液回用：將所述含釩溶液和洗滌液返至步驟G的含釩液體混合使用用于制備偏釩酸銨。
實施例4
一種基于廢棄鋼渣及酸堿性廢水的提釩方法，包括步驟：
A.鋼渣粉碎：將所述鋼渣先通過破碎機，再經過球磨處理后，得到目數為150目的鋼渣粉；
B.磁選除鐵：將所述鋼渣粉進行磁選除鐵，得到渣粉；
C.溶解浸取：將所述渣粉用含廢鹽酸重量百分數為20％的工業廢水溶解、攪拌浸取，所述浸取的時間為85min，調節pH值為1.8，得到浸取液；
D.除雜過濾：將所述浸取液用氧化鎂和雙氧水除雜、過濾后得到濾液；
E.粗釩制備：將所述濾液加熱至65℃用氯化鈣沉淀、壓濾后，得到粗釩和廢水；將所述廢水調節PH值為9后回用或排放；
F.粗釩洗滌：將所述粗釩用去離子水洗滌后，得到洗滌水和洗滌粗釩；
G.粗釩精制：將洗滌粗釩、去離子水、氫氧化鈉和氯酸鈉在溫度為92℃，攪拌2h，混合均勻后壓濾，得到含釩液體和壓濾渣；
H.制備偏釩酸銨：向所述含釩液體中加入硫酸銨攪拌沉淀，離心脫水，洗滌后得到粗品偏釩酸銨。
I.制備五氧化二釩：將所述粗品偏釩酸銨，進行脫氨處理，粉碎后得到粉狀五氧化二釩；所述脫氨處理的溫度為580℃。
J.壓濾渣處理：將步驟G的所述壓濾渣用梯式選礦機篩選后，得到含釩氧化鐵和鈣渣。
K.含釩氧化鐵處理：將所述含釩氧化鐵在830℃下焙燒60min，然后洗滌，得到洗滌液；再經真空抽濾，得到含釩溶液和含氧化鐵的固體渣。
L.含釩溶液和洗滌液回用：將所述含釩溶液和洗滌液與步驟G的含釩液體混合使用進行步驟H，制備偏釩酸銨。