本發明屬于化工領域，具體涉及一種分離回收釩鉻的方法。

背景技術：

釩和鉻是重要的戰略元素，在冶金、化工、國防等領域均有廣泛的用途。由于釩、鉻的性質非常相似，往往以共生的形式賦存于自然界的礦物中，通過物理手段無法進行有效的分離。而在焙燒-水浸提取釩(鉻)的過程中將獲得同時含有釩鉻的溶液，釩鉻相似的化學性質導致釩鉻分離成為了一個難題。目前為止尚未有經濟、可行的方法從釩鉻溶液中分離、回收釩鉻。

中國專利cn102534266公開了一種三相體系萃取分離釩鉻的方法，向釩鉻溶液中加入成相鹽和聚合物，形成雙水相體系，然后在雙水相體系中，加入有機相，振蕩，分相，得到三相體系，可以一步實現釩鉻分離，但是釩和鉻回收率不高。

中國專利cn101812588、cn102127654、cn102676808利用亞熔鹽法提取釩鉻，使用分步結晶的方法依次獲得釩酸鈉(釩酸鉀)和鉻酸鈉(或鉻酸鉀)產品。但上述專利存在釩鉻分離回收率低、產品雜質夾帶嚴重等問題。

中國專利cn101121962公開了一種伯仲復合胺萃取分離釩鉻的工藝，利用伯仲復合胺萃取絕大多數的釩，使鉻大部分留在水相，隨后加還原劑還原六價鉻，并調節ph值獲得氫氧化鉻沉淀；用堿液反萃，再經銨鹽沉釩從反萃液中回收釩。雖然該方法具有釩鉻回收率高，可工業化應用等優點，但萃取過程控制困難、萃取劑成本高。

中國專利cn103773956先使用還原劑將釩鉻溶液中的釩鉻進行還原，然后加堿沉淀。沉淀過濾后高溫下煅燒濾餅，隨后用一定濃度的酸液、堿液或水浸出煅燒產物，使絕大部分釩進入水相，鉻以三氧化二鉻形式留在固相中。固液分離，濾液水解或銨鹽沉釩得到釩產品；固相經過加熱干燥得到三氧化二鉻產品。該法工序簡單、成本低、廢水可循環，但所得鉻產品質量不高。

本發明克服了現有技術的不足，提供一種釩鉻溶液分離、回收釩鉻的方法，以提高釩鉻溶液分離、回收釩鉻的生產效率、產品純度，同時降低成本。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種分離回收釩鉻的方法。該方法包括以下步驟：

a、沉淀：向含釩鉻溶液中加入沉淀試劑，攪拌反應，固液分離后得到釩鉻沉淀物；

b、提釩：向釩鉻沉淀物中加入堿液，攪拌反應，固液分離后得到含釩液體和含鉻固體；向含釩液體中加入銨鹽并用酸調節ph至2～3，80～100℃下攪拌反應得到沉淀，將沉淀干燥、煅燒后得到v2o5產品；

c、提鉻：將含鉻固體加入酸液中，攪拌反應，固液分離后得到含鉻液體，向含鉻液體中加入還原劑，攪拌反應后得到鉻還原液，再加入堿液調解ph至6～8得到沉淀，將沉淀干燥、煅燒后得到cr2o3產品。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟a中，所述釩鉻溶液中釩濃度為1～200g/l、鉻濃度1～300g/l。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟a中，所述含釩鉻溶液指含鉻釩渣經過鈉化焙燒得到的熟料再經過水浸得到的釩鉻溶液。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟a中，所述的沉淀試劑為氯化鎂、氯化鈣或氯化鋇中的任意一種。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟a中，所述沉淀試劑的用量為五價釩和六價鉻分別形成沉淀理論用量總和的1～2倍。按質量比計。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟a中，所述攪拌反應溫度為25～100℃、時間為1～12h。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟a中，所述攪拌反應的轉速為300～450r/min。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟b中，所述堿液為質量分數10～50％的氫氧化鈉水溶液。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟b中，所述堿液與釩鉻沉淀物的液固比為1～5ml︰1g。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟b中，所述加入堿液后的攪拌反應溫度為25～100℃、時間為60～180min。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟b中，所述銨鹽為硫酸銨、氯化銨或硝酸銨中的任意一種。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟b中，所述銨鹽的加入量為含釩濾液中釩質量的1.6～2.0倍。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟b中，所述加入銨鹽后的攪拌反應時間為30～90min。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟b中，所述煅燒溫度為500～550℃、時間為60～180min。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟c中，所述酸液為硫酸、鹽酸或硝酸中的任意一種。優選鹽酸。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟c中，所述酸液的ph為0.1～4。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟c中，所述酸液與含鉻固體的液固比為1～6ml︰1g。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟c中，所述攪拌反應溫度為25～100℃、時間為60～180min。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟c中，所述還原劑為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、二氧化硫或硫粉中的任意一種。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟c中，所述還原劑的加入量為還原理論量的1.1～1.5倍。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟c中，所述加入還原劑后的攪拌反應溫度為25～80℃、時間為30～120min。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟c中，所述堿液為氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液中的任意一種。

優選的，上述分離釩鉻方法步驟c中，所述煅燒的反應溫度為900～1300℃、時間為30～180min。

本發明方法通過加入鋇鹽、鈣鹽或鎂鹽加入釩鉻溶液中，形成了鉻酸鹽和釩酸鹽，再分別提取釩和鉻。本發明方法具有工序步驟少，工藝簡單易懂、成本低的優點。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明作進一步描述，以下實施例旨在說明本發明而不是對本發明的進一步限定。

實施例1

取釩鉻溶液200ml(其中v＝18.58g/l，cr＝12.41g/l，ph＝7.89)，加入沉淀劑氯化鋇，加入量為生釩酸鋇和鉻酸鋇所需理論量總數的1.1倍，90℃下反應1h，過濾，得到釩鉻沉淀物。

用200ml質量分數為30％的氫氧化鈉溶液洗滌沉淀物，過濾，獲得含釩濾液和鉻酸鋇沉淀物。向含釩濾液中加入硫酸調節ph至2.0，再以硫酸銨與v質量比為1.6︰1加入硫酸銨，隨后在95℃下攪拌反應2h得到多釩酸銨沉淀，經過濾、干燥、550℃煅燒1h后得到純度為99.5％的五氧化二釩產品。

鉻酸鋇沉淀與稀鹽酸固液比1︰2反應，常溫下以300r/min的速度攪拌1.5h，沉淀溶解，得到含重鉻酸(h2cr2o7)的溶液，再向此溶液中按照還原成三價鉻理論量總數的1.1倍加入亞硫酸鈉，30℃下反應2h，加入氫氧化鈉調節ph至8，過濾，得到氫氧化鉻濾餅。氫氧化鉻濾餅經干燥后于860℃下煅燒2.5h，再經打漿洗滌、干燥后得到純度為98％的三氧化二鉻產品。

全工藝過程釩的總回收率為97.52％，鉻的總回收率為98.1％。

實施例2

取釩鉻溶液300ml(其中v＝18.58g/l，cr＝12.41g/l，ph＝7.89)，加入沉淀劑氯化鋇，加入量為生釩酸鋇和鉻酸鋇所需理論量總數的1.5倍，25℃下反應3h。過濾，得到釩鉻沉淀物。

用400ml質量分數為30％的氫氧化鈉溶液洗滌沉淀物，過濾，獲得含釩濾液和鉻酸鋇沉淀物。向含釩濾液中加入硫酸調節ph至2.0，再以硫酸銨與v質量比為1.6︰1加入硫酸銨，隨后在95℃下攪拌反應2h得到多釩酸銨沉淀，經過濾、干燥、550℃煅燒1h后得到純度為98.2％的五氧化二釩產品。

鉻酸鋇沉淀與稀鹽酸固液比1︰2反應，常溫下以300r/min的速度攪拌1h，沉淀溶解，得到含重鉻酸(h2cr2o7)的溶液，再向此溶液中按照還原成三價鉻理論量總數的1.3倍加入亞硫酸氫鈉，25℃下反應2.5h，加入氫氧化鈉調節ph至7，過濾，得到氫氧化鉻濾餅。氫氧化鉻濾餅經干燥后于860℃下煅燒2.5h，再經打漿洗滌、干燥后得到純度為98.5％的三氧化二鉻產品。

全工藝過程釩的總回收率為96.3％，鉻的總回收率為97.0％。

實施例3

取釩鉻溶液400ml(其中v＝18.58g/l，cr＝12.41g/l，ph＝7.89)，加入沉淀劑氯化鈣，加入量為生釩酸鈣和鉻酸鈣所需理論量總數的1.8倍，90℃下反應1h。過濾，得到釩鉻沉淀物。

用500ml質量分數為30％的氫氧化鈉溶液洗滌沉淀物，過濾，獲得含釩濾液和鉻酸鈣沉淀物。向含釩濾液中加入硫酸調節ph至1.8，再以硫酸銨與v質量比為1.8︰1加入硫酸銨，隨后在95℃下攪拌反應2h得到多釩酸銨沉淀，經過濾、干燥、550℃煅燒1h后得到純度為99.1％的五氧化二釩產品。

鉻酸鈣沉淀與稀鹽酸固液比1︰3反應，常溫下以350r/min的速度攪拌2h，沉淀溶解，得到重鉻酸(h2cr2o7)。得到含重鉻酸(h2cr2o7)的溶液，再向此溶液中按照還原成三價鉻理論量總數的1.5倍通入二氧化硫氣體，25℃下反應2h，加入氫氧化鈉調節ph至7，過濾，得到氫氧化鉻濾餅。氫氧化鉻濾餅經干燥后于800℃下煅燒2.5h，再經打漿洗滌、干燥后得到純度為98.7％的三氧化二鉻產品。

全工藝過程釩的總回收率為98.4％，鉻的總回收率為96.1％。

實施例4

取釩鉻溶液400ml(其中v＝18.58g/l，cr＝12.41g/l，ph＝7.89)，加入沉淀劑氯化鎂，加入量為生成釩酸鎂和鉻酸鎂所需理論量總數的1.2倍，90℃下反應1h。過濾，得到釩鉻沉淀物。

用300ml質量分數為30％的氫氧化鈉溶液洗滌沉淀物，過濾，獲得含釩濾液和鉻酸鈣沉淀物。向含釩濾液中加入硫酸調節ph至1.8，再以硫酸銨與v質量比為1.8︰1加入硫酸銨，隨后在95℃下攪拌反應2h得到多釩酸銨沉淀，經過濾、干燥、550℃煅燒1h后得到純度為99.3％的五氧化二釩產品。

鉻酸鈣沉淀與稀硫酸固液比1︰3反應，常溫下以350r/min的速度攪拌2h，沉淀溶解，得到含重鉻酸(h2cr2o7)的溶液，再向此溶液中按照還原成三價鉻理論量總數的1.5倍加入硫粉，90℃下反應6h，加入氫氧化鉀調節ph至7，過濾，得到氫氧化鉻濾餅。氫氧化鉻濾餅經干燥后于1000℃下煅燒1.5h，再經打漿洗滌、干燥后得到純度為99％的三氧化二鉻產品。

全工藝過程釩的總回收率為98.52％，鉻的總回收率為99.1％。

由上述實施例可見，本發明方法具有工藝簡單易用、操作方便、成本低等優勢，具有很好的社會效益和經濟效益。

顯然，根據本發明的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發明上述基本技術思想前提下，還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。