申请日2010.11.12
公开(公告)日2012.09.05
IPC分类号C22B34/22; C22B7/00
摘要
本发明公开了一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法，属于冶金领域。本发明是要解决沉钒废水处理难、成本高的问题，拓宽沉钒废水的处理途径，制取合格的低磷钒液。将沉钒废水作为含钒熟料的浸出剂，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，去除大部分的磷，再加入钙盐，铝盐或铁盐深度除磷，经过滤得到低磷钒液。本发明提供了一种制取低磷钒液的新方法，不仅能够实现沉钒废水的再利用，还能在浸出工序得到含磷指标合格的钒液，简化浸出和除磷的工序，减轻钒生产企业的废水排放压力，节约原料。
权利要求书
1.一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法，其特征在于包括如下步骤：
a、将沉钒废水加热至40~60℃，调节废水pH值为3~5;
b、将含钒熟料加入到沉钒废水中，搅拌并升温至70～100℃，再调节体系pH值为2.8～ 3.2;
c、往步骤b调节pH值后的体系中加入含镁化合物，其所含镁离子与铵根离子和磷酸根 离子反应形成络合沉淀物;随后加入除磷剂反应除磷;
d、将步骤c除磷后的体系过滤，滤液即为低磷钒液。
2.根据权利要求1所述的一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法，其特征在于：a步骤 中所述沉钒废水的钠离子浓度不超过50g/L。
3.根据权利要求1所述的一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法，其特征在于：b步骤 中含钒熟料的加入量为：每2~3立方米沉钒废水添加含钒熟料1吨。
4.根据权利要求1所述的一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法，其特征在于：步骤b 中调节体系pH值后反应30~40min。
5.根据权利要求1所述的一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法，其特征在于：c步骤 中所述的含镁化合物为碳酸镁、硫酸镁、氯化镁、硝酸镁或氧化镁中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法，其特征在于：c步骤 中所述的除磷剂为钙盐、铝盐或铁盐中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法，其特征在于：c步骤 中所述含镁化合物的加入量为：Mg2+：PO43-=4～6：1，所述比例为摩尔比。
8.根据权利要求1所述的一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法，其特征在于：c步骤 中在含镁化合物加入体系充分反应后再加入除磷剂。
说明书
一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法
技术领域
本发明属于冶金领域，具体涉及一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方法。
背景技术
以钒渣为原料生产V2O5的工艺流程中，其浸出工序一般采用酸浸、碱浸、水浸三种方式 得到含钒浸出液，一般浸出采用的是自来水或工业用水，该工序都会产生大量工业废水尤其 是沉钒废水，沉钒废水主要含有铵根离子、钠离子、钒铬离子等，由于处理困难，给钒生产 企业带来很大的环保压力。目前对沉钒废水的处理方法主要有两种：一是将废水中有害元素 (比如钒铬离子)处理达标后排放，方法多种多样，比如还原中和法，离子交换法，萃取法 等等;另一种是处理后回用，在前一种方法的基础上，增加蒸发浓缩的手段，得到的冷凝水 可以返回浸出工序使用。两相比较，后者更符合国家发展循环经济的要求，但是不管哪种方 法，都由于沉钒废水的处理困难、工艺复杂，使得投资大，成本高，使得一般企业难以承受。
本领域中，含钒熟料主要是指钒钛磁铁矿的炼铁提钒工艺中钒渣焙烧后的熟料，也可以 是以五价钒为主的其他含钒原料，可以用于生产钒浸出液。但是含钒熟料中含有大量的磷酸 根离子，而磷含量的高低是衡量浸出处理得到的钒液是否合格的重要指标，所以通常是将得 到的钒浸出液采用加氯化钙除磷的方式制取低磷钒液，此过程操作繁杂，耗时较长并且加入 量不好掌控，因此目前出现了在熟料浸出过程中加除磷剂除磷的工艺。公开号 为CN101724757A的中国专利申请中公开了通过含钒熟料浸出钒液过程中或粗钒产品溶解过 程中向钒液体系中加入净化剂进行除磷除硅，包含步骤：a、将含钒熟料的浸出温度或者粗钒 产品的溶解温度设置为在60℃至沸腾之间任一温度;b、用酸或者碱调节步骤a所对应的钒 液体系至碱性，加入净化剂进行除硅、除磷，其净化剂为铝盐、铁盐或镁盐中的至少一种;c、 步骤b之后进行冷却、过滤、得低硅低磷钒液。该方法在浸出钒液过程中没有合理利用沉钒 废水做浸出剂，所以并不能解决沉钒废水污染环境、处理困难的问题，以及除磷过程中不能 充分利用原料中可用元素特别是沉钒废水中铵根离子以达到节省原料的目的，并且除磷过程 除磷剂消耗量大，且只适用于碱性钒液体系，存在一定局限性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，拓宽沉钒废水的处理途径，提供 一种充分利用沉钒废水作浸出剂制取低磷钒液的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种利用沉钒废水制取低磷钒液的方 法。该方法包括以下步骤：
a、将沉钒废水加热，调节废水pH值;
b、将含钒熟料加入到沉钒废水中，搅拌并升温至70～100℃，再调节体系pH值;
c、往步骤b调节pH值后的体系中加入含镁化合物，其所含镁离子与铵根离子和磷酸根 离子反应形成络合沉淀物;随后加入除磷剂反应除磷;
d、将步骤c除磷后的体系过滤，滤液即为低磷钒液。
其中，上述方法a步骤中所述沉钒废水的钠离子浓度不超过50g/L。
其中，上述方法a步骤将沉钒废水加热至40～60℃;调节废水pH值为3～5或6～8。
其中，上述方法b步骤中含钒熟料的加入量为：每2～3立方米沉钒废水添加含钒熟料1 吨。
其中，当a步骤中pH值为3～5时，步骤b调节体系pH值为2.8～3.2，当a步骤中pH 值为6～8时，步骤b调节体系pH值为9.5～11.5。
其中，上述方法步骤b中调节体系pH值后反应30～40min。
其中，上述方法c步骤中所述的含镁化合物为碳酸镁、硫酸镁、氯化镁、硝酸镁或氧化 镁中的至少一种。
其中，上述方法c步骤中所述的除磷剂为钙盐、铝盐或铁盐中的至少一种。
其中，上述方法c步骤中所述含镁化合物的加入量为：Mg2+∶PO43-=4～6∶1，所述比 例为摩尔比。
其中，上述方法c步骤中在含镁化合物加入体系充分反应后再加入除磷剂。
本发明方法是将沉钒废水作为含钒熟料的浸出剂，利用其沉钒废水所含的铵根离子和含 钒熟料所含的磷酸根离子与镁离子形成络合沉淀物，即可去除大部分的磷，再加入钙盐、铝 盐或铁盐中的至少一种少量以深度除磷，得到低磷钒液。
本发明方法具体可按以下方式实施：先将钠离子浓度不超过50g/L沉钒废水加热至40～60 ℃后，调节废水pH值为3～5或6～8。将含钒熟料加入到沉钒废水中，加入量为每2～3立方 米沉钒废水添加含钒熟料1吨，搅拌并升温至70～100℃后再调解pH值反应30～40min，当a 步骤中pH值为3～5时，调节体系pH值为2.8～3.2，当a步骤中pH值为6～8时，调节体系 pH值为9.5～11.5。往调节pH值后充分反应的体系中加入含镁化合物，该含镁化合物为碳酸 镁、硫酸镁、氯化镁、硝酸镁或氧化镁中的至少一种，加入量为：Mg2+∶PO43-=4～6∶1， 所述比例为摩尔比;此时镁离子与铵根离子和磷酸根离子充分反应形成络合沉淀物;随后加 入除磷剂反应除磷;所诉除磷剂为钙盐、铝盐或铁盐中的至少一种。将除磷后的体系过滤， 滤液即为低磷钒液。
本发明方法的有益效果在于：创造性地利用沉钒废水对含钒熟料钒进行浸出处理，利用 其沉钒废水所含的铵根离子和含钒熟料所含的磷酸根离子与镁离子形成络合沉淀物后，再加 入少量常用除磷剂即可获得合格的低磷钒液，简化了浸出和除磷的工序，减少除磷剂的用量， 不仅能够在浸出工序得到含磷指标合格的钒液，还能实现沉钒废水的再利用，解决了沉钒废 水处理难、成本高的问题，拓宽了沉钒废水的处理途径，并且有效处理和充分利用了沉钒废 水中含有的有害成分铵根离子，既节约了原料，又同时处理了多种污染源，能产生很好的经 济效益和社会效益，具有很好的应用前景。