一种提取五氧化二钒的酸浸液以及酸浸工艺的制作方法

    专利查询2026-09-11  8


    本发明涉及化工冶金,具体涉及一种提取五氧化二钒的酸浸液以及酸浸工艺。


    背景技术:

    1、提取五氧化二钒的过程中有一步骤是酸浸工艺,目的是通过使用酸性溶液将固体物质中的目标成分溶解出来,通过酸浸,可以将目标成分与其他杂质分离,酸性溶液可以选择性地溶解目标成分,而不溶解或仅溶解少量杂质,通过适当的处理和分离步骤,可以进一步提高目标成分的纯度,现有的对于钒的酸浸方式有四种,第一种是硫酸浸出法,所提取矿石范围广,技术成熟,但是废水废渣较多,浸出液资源难以回收,第二种是氯化浸出,效率较高,但是成本高、工艺操作较难,第三种是氧化浸出,能有效的对钒以外的其他金属元素较好的浸出且过程安全稳定,但是氧化时间较长,所需环境较严格,第四种是氨浸法,没有硫酸根离子残留且相对前三种能够有效的去除其他杂质,反应温和,但是成本较高;

    2、而以上四种方式中除了氧化浸出这一方式可以得到完全的五价钒以外,其他方式得到的均是钒离子的可溶性溶液,在这种可溶性溶液中不仅有三价钒,也有部分的四价钒,后续需要额外的氧化剂添加,将低价的钒氧化成五价才能进行后续的五氧化二钒生产,操作步骤繁琐,且溶液中较多得化学试剂使得反应速率过慢,影响到钒的提取效率,反应速率过慢延长反应时间,降低生产效率,引入额外的杂质或离子,影响提取产物的纯度,这可能需要进行更多的后续处理步骤以提高产品纯度,增加生产成本,而且由于氧化剂以及酸得消耗,会导致钒离子得氧化进程停止。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供一种提取五氧化二钒的酸浸液以及酸浸工艺,不仅能保持酸浸液的纯度,不引入额外化学试剂离子,而且还能保持酸浸液浓度,让钒离子氧化更彻底。

    2、本发明提供一种提取五氧化二钒的酸浸液,包括酸性物和水,其特征在于,还包括氧化剂,所述氧化剂为氯气、氧气以及二氧化硫的混合物,所述氯气、氧气以及二氧化硫的添加摩尔比例为1:(1-1.5):(2-3),所述氧化剂注入温度为70-90℃。

    3、本发明通过在酸浸液中通入氯气、氧气以及二氧化硫这三种物质,氯气能够对五氧化二钒进行氧化,在含有大量水的酸浸液中能够对低价钒,即三价钒以及四价钒进行氧化,形成五价钒离子,五价的钒离子还会由于氧气的通入以及氧化成分的存在,形成五氧化二钒,相对应的,五氧化二钒本身不仅是产物,也是催化剂,而后二氧化硫与水形成亚硫酸,并在五氧化二钒这一催化剂的催化之下,降低了氧气与亚硫酸形成硫酸的活化能,然后通入的氧气与亚硫酸能够在酸解液中形成硫酸,进而补充用于溶解矿粉的硫酸损失,使得钒离子氧化进程维持正向进程,从而增加五价钒的数量,在上述一系列过程中,额外增加的氯离子酸根以及硫酸根与酸浸液本身携带的酸根相同,不会额外增加化学物质,且并不会影响钒的后续浸出,而亚硫酸这一物质在常温下相对不稳定,容易发生分解,溶解液当中不会引入额外离子,保持了酸浸液的浓度,让钒离子氧化更加彻底。

    4、进一步的,所述酸性物为盐酸、硫酸中的一种。

    5、进一步的,所述所述氧化剂的注入压强为0.1mpa,流量为0.5-4.0 l/min。

    6、进一步的,所述酸性物与水的质量比例为1:10-15。

    7、进一步的,其特征在于,包括以下使用步骤:

    8、s1、将含钒原料进行粉碎以及磨粉,得到含钒矿粉;

    9、s2、按照比例将酸性物溶解于水中,得到酸浸液,然后将含钒矿粉加入到酸浸液当中,搅拌后过滤去掉沉淀,使用管道向酸浸液底部注入氯气、氧气以及二氧化硫进行氧化浸出;

    10、s3、在氧化过程中,开启搅拌,使得酸浸液与氧化剂充分接触;

    11、s4、停止氧化剂的注入,关闭搅拌,静置酸浸液2h,过滤,得到湿品五氧化二钒。

    12、进一步的,所述s2中在注入氯气、氧气以及二氧化硫之前,搅拌时长为0.5-2h。

    13、进一步的,所述氯气、氧气、二氧化硫分别注入酸浸液的底部。

    14、进一步的,所述s3中搅拌转速为80-120rpm。

    15、进一步的,所述s4中五氧化二钒使用清水冲洗并干燥,得到成品五氧化二钒。

    16、综上所述,本申请与现有技术相比至少具有以下一种有益技术效果:

    17、1、本发明的生产步骤中将酸浸溶解以及氧化同步进行,所需要的酸浸液数量不多,并在注入氧化剂的过程中同步的产生了酸性物质,即硫酸,酸根中增加了硫酸根以及氯根离子,从而影响反应的平衡,使得在溶解阶段钒离子更容易地溶解在盐酸中,在相同时间内,溶液中钒离子的数量会更多,并在后续氧化沉淀时沉淀出更多的五氧化二钒,加快了提取效率,节约了提取液,经济效益更加的高。

    18、2、本发明不仅在提取数量上占据优势,并在提纯上有着相同的优势,相比其他酸浸方式,后续上不仅使用络合剂以及氧化剂,添加非酸根以外的其他化学物质,本发明仅仅使用氯气进行氧化,后续生成的氯根离子也不会影响提纯,容易被去除,并在氧气以及二氧化硫的作用下二次氧化,氧化过程中中间产物以及副产物的存在不会额外增加化合物,在过滤后的产物五氧化二钒中也相应地就不会产生过多的杂质,使得产物的纯度更高。



    技术特征:

    1.一种提取五氧化二钒的酸浸液,包括酸性物和水,其特征在于,还包括氧化剂,所述氧化剂为氯气、氧气以及二氧化硫的混合物,所述氯气、氧气以及二氧化硫的添加摩尔比例为1:(1-1.5):(2-3),所述氧化剂注入温度为70-90℃。

    2.如权利要求1所述的提取五氧化二钒的酸浸液,其特征在于:所述酸性物为盐酸、硫酸中的一种。

    3.如权利要求1所述的提取五氧化二钒的酸浸液,其特征在于:所述所述氧化剂的注入压强为0.1mpa,流量为0.5-4.0 l/min。

    4.如权利要求1所述的提取五氧化二钒的酸浸液,其特征在于,所述酸性物与水的质量比例为1:10-15。

    5.根据权利要求1-4所述的一种提取五氧化二钒的酸浸工艺,其特征在于,包括以下使用步骤:

    6.如权利要求5所述的一种提取五氧化二钒的酸浸工艺,其特征在于:所述s2中在注入氯气、氧气以及二氧化硫之前,搅拌时长为0.5-2h。

    7.如权利要求5所述的一种提取五氧化二钒的酸浸工艺,其特征在于:所述氯气、氧气、二氧化硫分别注入酸浸液的底部。

    8.如权利要求5所述的一种提取五氧化二钒的酸浸工艺,其特征在于:所述s3中搅拌转速为80-120rpm。

    9.如权利要求5所述的一种提取五氧化二钒的酸浸工艺,其特征在于:所述s4中五氧化二钒使用清水冲洗并干燥,得到成品五氧化二钒。


    技术总结
    本发明提供一种提取五氧化二钒的酸浸液以及酸浸工艺,属于化工冶金技术领域,包括酸性物和水,其特征在于,还包括氧化剂,所述氧化剂为氯气、氧气以及二氧化硫的混合物,所述氯气、氧气以及二氧化硫的添加摩尔比例为1:(1‑1.5):(2‑3),所述氧化剂注入温度为70‑90℃,本发明不仅能保持酸浸液的纯度,不引入额外化学试剂离子,而且还能保持酸浸液浓度,让钒离子氧化更彻底。

    技术研发人员:张云杰,赵雨,朱新会,贾亚磊,苗飞,王书见
    受保护的技术使用者:淅川县浩洋钒业有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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