申请日2017.11.07
公开(公告)日2018.01.23
IPC分类号C25C1/10; C25C7/02; C22B7/00; C22B34/22
摘要
本发明涉及沉钒废水中钒和锰的回收方法，属于冶金化工技术领域。本发明所要解决的技术问题是提供沉钒废水中钒和锰的回收方法，该方法包括如下步骤：将沉钒废水置于电镀槽中，通入直流电，将+5价V还原为+4价V，调节pH至6.0～7.0，固液分离，即得含钒渣;所述沉钒废水中含有+2价Mn。回收钒以后，向固液分离得到的液体中添加二氧化硒，电解，即得金属锰。本发明方法具有以下优点：(1)将沉钒废水中的锰资源以高纯度金属锰的方式回收，其中的钒则形成含钒渣，可返回主工艺焙烧中;(2)回收钒、锰资源后的溶液可用于钙化熟料酸性浸出中，实现了废水的循环利用。
摘要附图
权利要求书
1.沉钒废水中钒的回收方法，其特征是：包括如下步骤：将沉钒废水置于电镀槽中，通入直流电，将+5价V还原为+4价V，调节pH至6.0～7.0，固液分离，即得含钒渣;所述沉钒废水中含有+2价Mn。
2.如权利要求1所述的回收方法，其特征是：调节pH至7.0。
3.如权利要求1所述的回收方法，其特征是：所述电镀槽的阳极材料为铁、碳或铅银合金。
4.如权利要求1所述的回收方法，其特征是：所述直流电的电压为2～4V;优选为4V。
5.如权利要求1所述的回收方法，其特征是：所述直流电的通电时间为10～30min;优选为30min。
6.如权利要求1所述的回收方法，其特征是：采用氨水或氧化钙调节pH。
7.如权利要求1所述的回收方法，其特征是：所述沉钒废水满足以下至少一项：
所述沉钒废水是生产氧化钒产生的;
所述沉钒废水是由钒渣钠化焙烧—水浸提钒工艺或钒渣钙化焙烧—酸浸提钒工艺产生的。
8.沉钒废水中锰的回收方法，其特征是：包括如下步骤：根据权利要求1～7任意一项所述方法回收钒;向固液分离得到的液体中添加二氧化硒，电解，即得锰单质。
9.如权利要求8所述的回收方法，其特征是：所述二氧化硒的加入量为0.01～0.02g/L。
10.如权利要求8所述的回收方法，其特征是：所述电解条件满足以下至少一项：
电流密度为180～280A/m2;
电解温度为20～30℃;
阳极材料为铅银合金;
阴极材料为不锈钢。
说明书
沉钒废水中钒和锰的回收方法
技术领域
本发明涉及沉钒废水中钒和锰的回收方法，属于冶金化工技术领域。
背景技术
在氧化钒生产中，转炉钒渣经破碎、球磨后配入一定量的钠盐或钙盐，进入回转窑或多膛焙烧炉进行焙烧，将钒渣中的低价钒氧化为可溶于水的五价钒，经浸出、沉淀、干燥、还原等工序得到氧化钒产品。其中，在浸出工序，原料钒渣中的锰会随着钒共同进入到溶液中，其中的钒浓度约为25～35g/L、锰浓度约为10～20g/L。在沉淀工序，99%的钒以多钒酸铵沉淀形式富集，而99%以上的锰及约1%的钒则留在沉淀废水中。由于锰浓度较高，沉钒废水的循环使用比较困难。目前有报道采用中和法将废水中锰离子浓度降低到5g/L以下，以保证废水的循环利用，实现废水零排放。该水处理法设备与工艺成熟、操作方便简单，但存在废水处理渣量大、钒和锰资源未得到有效回收等问题。
针对钙化焙烧工艺产生的沉钒废水，专利CN102838233A采用石灰乳调节酸性沉钒废水至碱性，然后进行固液分离，得到碱性溶液和石膏渣;向碱性溶液中加入脱钙剂进行脱钙，然后进行固液分离，得到上层清液和脱钙渣;用硫酸将上层清液的pH值调节至3～7后返回浸出工序进行循环利用。该方法实现了废水的循环利用，能够有效控制了返回浸出工序的溶液中的钙离子浓度，避免硫酸钙沉淀的形成，但废水中大量的锰资源没有得到有效回收，矿石利用率低。
针对钠化焙烧工艺产生的沉钒废水：专利CN102051486A将沉钒废水作为含钒熟料的浸取剂，利用其所含铵根离子和磷酸根离子与镁离子形成络合沉淀物，再加入除磷剂进行深度除磷，从而制取低磷钒液，实现了沉钒废水的再利用;专利CN101812593A将酸性废水用于提钒尾渣的清洗后再进行还原、中和、蒸发浓缩，以减少废水处理工序中中和所用的碱量。
然而，目前尚未见对沉钒废水中的钒和锰资源进行回收利用的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供沉钒废水中钒和锰的回收方法。
本发明提供了沉钒废水中钒的回收方法，包括如下步骤：将沉钒废水置于电镀槽中，通入直流电，将+5价V还原为+4价V，调节pH至6.0～7.0，固液分离，即得含钒渣;所述沉钒废水中含有+2价Mn。
进一步地，调节pH至7.0。
进一步地，调节pH时搅拌10～30min。
进一步地，所述电镀槽的阳极材料为铁、碳或铅银合金。
进一步地，所述电镀槽的阴极选用导电材料即可，如不锈钢。
进一步地，所述直流电的电压为2～4V;优选为4V。
进一步地，所述直流电的通电时间为10～30min;优选为30min。
进一步地，采用氨水或氧化钙调节pH。
进一步地，所述沉钒废水是生产氧化钒产生的。
进一步地，所述沉钒废水是由钒渣钠化焙烧—水浸提钒工艺或钒渣钙化焙烧—酸浸提钒工艺产生的。
本发明提供了沉钒废水中锰的回收方法，包括如下步骤：根据所述方法回收钒;向固液分离得到的液体中添加二氧化硒，电解，即得锰单质。
进一步地，所述二氧化硒的加入量为0.01～0.02g/L。
进一步地，所述电解的电流密度为180～280A/m2。
进一步地，所述电解温度为20～30℃。
进一步地，阳极材料为铅银合金。
进一步地，阴极材料为不锈钢。
本发明提供了一种有效回收沉钒废水中钒、锰资源的途径，具有以下优点：
(1)将沉钒废水中的锰资源以高纯度单质锰的形式回收(纯度达到99%以上)，沉钒废水中的钒则形成含钒渣，可返回主工艺焙烧中，同样实现了回收利用;
(2)回收钒、锰资源后的溶液可用于钙化熟料酸性浸出中，实现了废水的循环利用。