專利名稱：：降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法，尤其涉及一種降低低品味釩原料酸浸一離子交換循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法。
背景技術(shù)：
：目前，國內(nèi)低品味釩原料提釩所獲得的釩產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)一定的市場份額，這對國內(nèi)釩產(chǎn)量產(chǎn)生了較大的影響。由于低品味釩原料生產(chǎn)釩產(chǎn)品時對環(huán)境的污染較為嚴(yán)重，所以用低品味釩原料生產(chǎn)釩產(chǎn)品受到了極大的限制。在生產(chǎn)釩產(chǎn)品造成的環(huán)境污染問題中，廢水污染是其中較為嚴(yán)重的問題，而90%以上的廢水是浸出液經(jīng)離子交換后的余液。低品味釩原料釆用酸浸一離子交換法生產(chǎn)釩產(chǎn)品時，溶液中的鉀、鈉含量的富集是影響離子交換余液循環(huán)使用的主要原因之一。提釩浸出液中的鉀、鈉主要有兩個來源其一是低品味釩原料本身含有的鉀、鈉元素在酸浸的過程中進(jìn)入浸出液，其二是在除去浸出液中的雜質(zhì)的過程中加入的氫氧化鈉引入的鈉元素。當(dāng)離子交換余液中含有大量的鉀、鈉離子時，由于提釩浸出液的粘度太大而無法循環(huán)使用；另外，將含有大量鉀、鈉離子的提釩浸出液直接排放，又會造成環(huán)境污染問題。因此，需要去除提釩浸出液中的鉀、鈉離子，或者降低提釩浸出液中的鉀、鈉離子的濃度，使其可以循環(huán)浸出。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量太高而導(dǎo)致的溶液不能被循環(huán)使用的問題，提供了一種降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法。該方法可以大大降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量，為廢水的循環(huán)利用提供了有利條件，避免了大量提釩廢水的排放污染問題。根據(jù)本發(fā)明的降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法包括以下步驟用酸調(diào)節(jié)提釩浸出循環(huán)液的pH值，使得提釩浸出循環(huán)液在酸性范圍內(nèi)；加熱提釩浸出循環(huán)液并進(jìn)行攪拌；當(dāng)提釩浸出循環(huán)液達(dá)到反應(yīng)溫度后，向提釩浸出循環(huán)液中加入除鉀、鈉劑，使得提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉與除鉀、鈉劑反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾提釩浸出循環(huán)液。上述方法還包括以下步驟在提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉與除鉀、鈉劑反應(yīng)結(jié)束后，將提釩浸出循環(huán)液的pH值調(diào)節(jié)到3.6-7.0的范圍內(nèi)，使得過量的除鉀、鈉劑沉淀。根據(jù)本發(fā)明的方法，在加熱提釩浸出循環(huán)液之前，用辟u酸將提釩浸出循環(huán)液的pH值調(diào)節(jié)到1.52.3的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述反應(yīng)溫度為90°C提釩浸出循環(huán)液沸騰的溫度。根據(jù)本發(fā)明的方法，當(dāng)提釩浸出循環(huán)液達(dá)到反應(yīng)溫度后，使用氧化鈣、氫氧化4丐和碳酸4丐中的一種或者它們的混合物將提釩浸出循環(huán)液的pH值控制在1.4~1.9的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述除鉀、鈉劑為含有鐵離子的化合物；更加優(yōu)選地，所述除鉀、鈉劑為>5克酸鐵。優(yōu)選地，向提釩浸出循環(huán)液中加入的除鉀、鈉劑的量與提釩浸出循環(huán)液中含有的鉀、鈉的量的比例為除鉀、鈉劑所含的Fe"的摩爾量與Na+或K+的摩爾量的比例在2.5~3.0的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，除鉀、鈉的反應(yīng)時間為60分鐘~120分鐘。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法的流程圖。具體實施例方式本發(fā)明提供了一種降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法。參照圖1,本發(fā)明的降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法包括以下步驟用酸調(diào)節(jié)提釩浸出循環(huán)液的pH值，使得提釩浸出循環(huán)液在酸性范圍內(nèi)；加熱提釩浸出循環(huán)液并進(jìn)4亍攪拌；當(dāng)4是釩浸出循環(huán)液達(dá)到反應(yīng)溫度后，向提釩浸出循環(huán)液中加入除鉀、鈉劑，使得提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉與除鉀、鈉劑反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾提釩浸出循環(huán)液。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉的方法包括以下步驟第一步，用硫酸將提釩浸出循環(huán)液的pH值調(diào)節(jié)在1.52.3的范圍內(nèi)；第二步，加熱提釩浸出循環(huán)液并進(jìn)行攪拌；第三步，當(dāng)提釩浸出循環(huán)液達(dá)到90°C溶液沸騰的溫度時，加入含有鐵離子的除鉀、鈉劑，優(yōu)選地除鉀、鈉劑為硫酸鐵，其中，加入的硫酸鐵的量滿足以下等式，即，加入的鐵離子的摩爾量/鈉離子或鉀離子的摩爾量=2.5-3.0,加入硫酸鐵后，硫酸鐵與提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉按照下面的方程式進(jìn)行反應(yīng)，并且在該反應(yīng)過程中，使用氧化鈣、氫氧化鈣和碳酸鈣中的一種或者它們的混合物將提釩浸出循環(huán)液的pH值控制在1.4~1.9的范圍內(nèi)，整個反應(yīng)需要60分鐘120分鐘；第四步，反應(yīng)結(jié)束后，將溶液的pH值調(diào)節(jié)到3.6-7.0的范圍內(nèi)，使得過量的硫酸鐵沉淀；第五步，過濾提釩浸出循環(huán)液，將濾液返回浸出工藝重新使用。方程式K++3Fe3++2S042-+6H20—KFe3(S04)2(OH)6+6H+Na++3Fe3++2S042-+6H20—NaFe3(S04)2(OH)6+6H+由上述方程式可知，提釩浸出液中的鉀離子與加入的硫酸鐵反應(yīng)，生成難溶于水的絡(luò)合物黃鉀鐵礬KFe3[S04]2(OH)6,從而通過容易地分離黃鉀鐵鞏去除了提釩浸出液中的鉀離子。基于類似的原理，提釩浸出液中的鈉離子與加入的硫酸鐵反應(yīng)，生成難溶于水的絡(luò)合物黃鈉鐵鞏NaFe3[S04]2(OH)6,從而通過容易地分離黃鈉鐵礬去除了提釩浸出液中的鈉離子。下面，通過詳細(xì)的示例來描述本發(fā)明。示例1取1200mL的提釩浸出液(溶液中的Na+濃度為20.7g/L，K+濃度為3.1g/L,SO/農(nóng)度為34.2g/L)，用濃硫酸將溶液的pH值調(diào)節(jié)為1.7;水浴加熱至95°C,在攪拌的條件下加入580g硫酸鐵，并且用氫氧化鈣將溶液的pH值控制在1.4~1.9;恒溫反應(yīng)60分鐘后，將溶液的pH值調(diào)節(jié)到3.8;過濾，獲得濾液962mL。經(jīng)過分析，濾液的主要成分為Na+的濃度為2.4g/L,K+的濃度為0.3g/L,SOZ的濃度1.7g/L。濾液返回浸出工藝循環(huán)使用。示例2取1600mL的提釩浸出液(溶液中的Na+濃度為34.5g/L,SO/濃度為53.1g/L),用濃〃琉酸將溶液的pH值調(diào)節(jié)為2.2;水浴加熱至92。C,在攪拌的條件下加入1290g硫酸鐵，并且用氫氧化鈣將溶液的pH值控制在1.4~1.9;恒溫反應(yīng)120分鐘后，將溶液的pH值調(diào)節(jié)到6.0;過濾，獲得濾液1076mL。經(jīng)過分析，濾液的主要成分為Na+的濃度為2.7g/L,SO/'的濃度0.3g/L。濾液返回浸出工藝循環(huán)^f吏用。示例3取2000mL的提釩浸出液(溶液中的Na+濃度為30.8g/L，SO/'濃度為49.8g/L),用濃硫酸將溶液的pH值調(diào)節(jié)為2.0;水浴加熱至95。C,在攪拌的條件下加入1550g硫酸鐵，并且用氫氧化4引奪溶液的pH值控制在1.4~1.9;恒溫反應(yīng)90分鐘后，將溶液的pH值調(diào)節(jié)到4.0;過濾，獲得濾液1320mL。經(jīng)過分析，濾液的主要成分為Na+的濃度為2.5g/L,SO^的濃度1.5g/L。濾液返回浸出工藝循環(huán)使用。示例4取2000mL的提釩浸出液(溶液中的Na+濃度為20.7g/L，K+濃度為3.1g/L，SO,濃度為34.2g/L)，用濃^L酸將溶液的pH值調(diào)節(jié)為1.5;水浴加熱至90°C，在攪拌的條件下加入970g硫酸鐵，并且用氧化鈣將溶液的pH值控制在1.4~1.9;恒溫反應(yīng)80分鐘后，將溶液的pH值調(diào)節(jié)到3.6;過濾，獲得濾液1460mL。經(jīng)過分析，濾液的主要成分為Na+的濃度為2.2g/L，K+的濃度為0.3g/L,S042—的濃度1.6g/L。濾液返回浸出工藝循環(huán)使用。示例5取2000mL的提釩浸出液(溶液中的Na+濃度為30.8g/L,S(V農(nóng)度為49.8g/L),用濃硫酸將溶液的pH值調(diào)節(jié)為2.3;水浴加熱至溶液沸騰，在攪拌的條件下加入1450g硫酸鐵，并且用氫氧化鈣將溶液的pH值控制在1.4~1.9;恒溫反應(yīng)60分鐘后，將溶液的pH值調(diào)節(jié)到7.0;過濾，獲得濾液1350mL。經(jīng)過分析，濾液的主要成分為Na+的濃度為2.9g/L，SO/.的濃度1.5g/L。濾液返回浸出工藝循環(huán)使用。在下面的表1中清楚地示出了根據(jù)本發(fā)明的降低提釩浸出循環(huán)液中鉀、鈉含量的方法的效果。表1<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從上面的表l中可以看出，通過根據(jù)本發(fā)明的降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉的方法，溶液中含有的鉀、鈉含量明顯降低，使得提釩浸出液可以被循環(huán)使用，解決了低品味釩原料提釩過程中產(chǎn)生的廢水污染環(huán)境的問題。權(quán)利要求1、一種降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法，該方法包括以下步驟用酸調(diào)節(jié)提釩浸出循環(huán)液的pH值，使得提釩浸出循環(huán)液在酸性范圍內(nèi)；加熱提釩浸出循環(huán)液并進(jìn)行攪拌；當(dāng)提釩浸出循環(huán)液達(dá)到反應(yīng)溫度后，向提釩浸出循環(huán)液中加入除鉀、鈉劑，使得提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉與除鉀、鈉劑反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾提釩浸出循環(huán)液。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟在提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉與除鉀、鈉劑反應(yīng)結(jié)束后，將提釩浸出循環(huán)液的pH值調(diào)節(jié)到3.6~7.0的范圍內(nèi)，使得過量的除鉀、鈉劑沉淀。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中,在加熱提釩浸出循環(huán)液之前，用硫酸將提釩浸出循環(huán)液的pH值調(diào)節(jié)到1.5~2.3的范圍內(nèi)。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述反應(yīng)溫度為90。C提釩浸出循環(huán)液沸騰的溫度。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)提釩浸出循環(huán)液達(dá)到反應(yīng)溫度后，使用氧化鈣、氫氧化鈣和碳酸鈣中的一種或者它們的混合物將提釩浸出循環(huán)液的pH值控制在1.4~1.9的范圍內(nèi)。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述除鉀、鈉劑為含有鐵離子的化合物。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述除鉀、鈉劑為硫酸鐵。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，向提釩浸出循環(huán)液中加入的除鉀、鈉劑的量與提釩浸出循環(huán)液中含有的鉀、鈉的量的比例為除鉀、鈉劑所含的Fe3+的摩爾量與Na+或K+的摩爾量的比例在2.5~3,0的范圍內(nèi)。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，除鉀、鈉的反應(yīng)時間為60分鐘~120分鐘。全文摘要本發(fā)明公開了一種降低提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉含量的方法，該方法包括以下步驟用酸調(diào)節(jié)提釩浸出循環(huán)液的pH值，使得提釩浸出循環(huán)液在酸性范圍內(nèi)；加熱提釩浸出循環(huán)液并進(jìn)行攪拌；當(dāng)提釩浸出循環(huán)液達(dá)到反應(yīng)溫度后，向提釩浸出循環(huán)液中加入除鉀、鈉劑，使得提釩浸出循環(huán)液中的鉀、鈉與除鉀、鈉劑反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾提釩浸出循環(huán)液。文檔編號C22B34/22GK101343695SQ20081021302公開日2009年1月14日申請日期2008年8月20日優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日發(fā)明者付自碧,孫朝暉,帆張,林張,毅彭,悟邊,鄧杰博,陳海軍申請人:攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司