一種從廢渣中同時(shí)提取釩、碲的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種從廢渣中同時(shí)提取釩、碲的方法，屬于資源綜合利用的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 攀西戰(zhàn)略資源開發(fā)試驗(yàn)區(qū)是目前國內(nèi)的唯一一個(gè)以礦產(chǎn)資源綜合利用為目的建 立的特區(qū)。對(duì)攀枝花西部、涼山州以及雅安市境內(nèi)的釩鈦、稀土以及碲鉍資源進(jìn)行綜合加工 以及利用。釩、碲屬于稀有金屬元素，是一種重要的戰(zhàn)略物資。因其具有優(yōu)良的合金與催化 作用，被廣泛的應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械、電子儀器儀表、汽車船舶、輕工等國防尖端技術(shù)部 門。釩，碲目前沒有可單獨(dú)開發(fā)的富礦，總是低品位與其它礦物共生。特別是在攀西地區(qū)， 釩，碲在尾礦或者廢渣中含量不低。如果能夠研發(fā)一種新型的，環(huán)境友好的提取方法，不但 具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，還具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
[0003] 離子液體，顧名思義，就是完全由陰陽離子所組成的，在室溫下呈液態(tài)的鹽類化合 物。與傳統(tǒng)的固體鹽不同，以液體狀態(tài)存在的熔融鹽分子具有可設(shè)計(jì)性，不同的陰陽離子能 夠組合出種類繁多的離子液體。通過選擇不同的陰陽離子，或者直接引入特定的官能團(tuán)進(jìn) 行修飾，對(duì)離子液體的性質(zhì)，如熔點(diǎn)、粘度、疏水性進(jìn)行調(diào)整，來滿足不同的需要。離子液體 因?yàn)闆]有明顯測得的飽和蒸汽壓，因而使用離子液體比使用傳統(tǒng)的化學(xué)溶劑更加符合環(huán)境 友好的綠色發(fā)展理念。離子液體具有可設(shè)計(jì)性，通過調(diào)整不同的陰陽離子對(duì)，能夠設(shè)計(jì)出種 類不同，滿足不同需要的專門離子液體來。
[0004]我們通過研究發(fā)現(xiàn)，將經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的功能化的離子液體與納米碳酸鈣或者氧化 鈣結(jié)合起來，應(yīng)用于廢渣綜合利用，能夠大幅度降低提取反應(yīng)的溫度，同時(shí)還能夠以很高的 收率回收釩、碲兩種重要的稀散戰(zhàn)略元素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明公開了一種從廢渣中同時(shí)提取釩、碲的方法，根據(jù)我國攀西戰(zhàn)略資源開發(fā) 試驗(yàn)區(qū)目前特有的廢渣，從中提取釩、碲等稀散重要的戰(zhàn)略物資。
[0006] 本發(fā)明具體采用的具體技術(shù)方案是：
[0007] -種從廢渣中同時(shí)提取釩、碲的方法，包括以下步驟：
[0008] (1)選定廢渣:經(jīng)由ICP-MS檢測，選定含有釩、碲兩種金屬的廢渣。
[0009] 優(yōu)選的廢渣為按重量百分比含有金屬釩的量為0.1 %_2%、含有金屬碲的量為 0.01%-0.6%;且以含金屬釩的量為0.5%-1.5%，含金屬碲的量為0.05%-0.5%的廢渣為 最佳。
[0010] (2)處理廢渣:對(duì)步驟(1)中選定的廢渣進(jìn)行球磨和過篩處理，得到處理后的廢渣。 [0011] 處理后的廢渣的粉體優(yōu)選為20目-250目，且以80-200目為最佳。
[0012] (3)加入提取助劑：向處理后的廢渣中加入納米碳酸鈣或納米氧化鈣，或由兩者以 任意比例混合的混合物，混合均勻。
[0013] 納米碳酸鈣或納米氧化鈣的粒徑分布優(yōu)選為20-250納米，且以50-100納米為最 佳。納米碳酸鈣或納米氧化鈣的用量為所提取廢渣質(zhì)量的且以2%-8%為最佳。
[0014] (4)加入離子液體：向步驟(3)的廢渣中再加入離子液體;所述的離子液體的化學(xué)
式為
[0015
[0010」（5)反應(yīng):將步驟(4)加入/離于液體的廢渣混合均勻，加入到多段式數(shù)字控溫馬 弗爐中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為500°C-850°C，反應(yīng)時(shí)間為1 -10小時(shí)。
[0017] 其中，反應(yīng)溫度550°C-700°C為最佳;反應(yīng)時(shí)間1.5-5小時(shí)為最佳。
[0018] (6)浸出：將上述步驟(5)燒結(jié)后的粉體用所述離子液體浸出，濾除不溶物，離子液 體相即富集釩的鈣鹽以及碲的鈣鹽。通過簡單的調(diào)節(jié)pH值即可將釩、碲的鈣鹽從離子液體 相中釋放出發(fā)，后續(xù)通過常規(guī)方法(例如文獻(xiàn)方法《鋼鐵釩鈦》，2012，33，30-34.)制得金屬 釩、碲。離子液體得到回用。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0020] 1)本發(fā)明加入所述離子液體引入了共熔的反應(yīng)，形成液相，使燒結(jié)溫度變低，進(jìn)行 液相活性燒結(jié)，實(shí)現(xiàn)低溫?zé)Y(jié)，降低了燒結(jié)的溫度。在后續(xù)的浸出萃取過程中，引入專門設(shè) 計(jì)的離子液體，以期達(dá)到如下的目的：a.通過調(diào)整陽離子中間空穴的半徑大小，達(dá)到對(duì)含 釩、碲燒結(jié)產(chǎn)物一個(gè)最佳的吸附（螯合作用）能力，即只用少量離子液體就能盡可能多的富 集;b.通過調(diào)節(jié)pH值節(jié)能達(dá)到吸附、解析的作用，從而使得離子液體能夠重復(fù)使用。
[0021] 2)本發(fā)明能夠明顯的降低提取反應(yīng)的溫度，從而節(jié)約大量能源與減少二氧化碳與 顆粒物的排放;同時(shí)沒有廢水產(chǎn)生，節(jié)約寶貴的淡水資源，環(huán)境友好。
[0022] 3)在高效率提取釩的同時(shí)，還能對(duì)廢渣中的碲進(jìn)行有效的提取與綜合利用，是一 種一舉兩得的方法，同時(shí)離子液體能夠重復(fù)套用，降低了成本。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0024]實(shí)施例1(最佳）
[0025]稱取1000克的所述的廢渣，提取前經(jīng)過ICP-MS分離，確定其中含有釩1.0克，碲0.6 克。球磨，過篩，粒徑分布100目。隨后加入80納米粒徑的碳酸鈣與氧化鈣各3克，繼續(xù)加入離 子液體20克，加入多段式數(shù)字控溫馬弗爐中，設(shè)定溫度為600°C，反應(yīng)時(shí)間2.5小時(shí)。浸出后， 考察對(duì)釩，碲的回收率，結(jié)果:對(duì)釩89 %，對(duì)碲92 %。
[0026]其中，所述離子液體的化學(xué)式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種從廢渣中同時(shí)提取饑、蹄的方法，其特征在于，依次包括如下步驟： (1) 選定廢渣:經(jīng)由ICP-MS檢測，選定含有饑、蹄兩種金屬的廢渣； (2) 處理廢渣:對(duì)選定的廢渣進(jìn)行球磨和過篩處理，得到處理后的廢渣； (3) 加入提取助劑：向處理后的廢渣中加入納米碳酸巧、納米氧化巧或由兩者W任意比 例混合的混合物，混合均勻； (4) 加入離子液體:向步驟(3)的廢渣中再加入離子液體;所述的離子液體的化學(xué)式為：(5) 反應(yīng):將步驟(4)加入了離子液體的廢渣混合均勻，加入到多段式數(shù)字控溫馬弗爐 中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為500°C-85(rC，反應(yīng)時(shí)間為1-10小時(shí)； (6) 浸出：將上述步驟(5)燒結(jié)后的粉體用所述離子液體浸出，濾除不溶物，離子液體相 即富集饑的巧鹽W及蹄的巧鹽。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢渣中同時(shí)提取饑、蹄的方法，其特征在于，步驟（1)中所述 的廢渣中按重量百分比含有金屬饑為0.1 %-2%、含有金屬蹄的量為0.01 %-0.6%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢渣中同時(shí)提取饑、蹄的方法，其特征在于，步驟(2)中所述 的處理后的廢渣的粉體為20目-250目。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢渣中同時(shí)提取饑、蹄的方法，其特征在于，步驟(3)中所述 的納米碳酸巧或納米氧化巧的粒徑分布為20-250納米。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢渣中同時(shí)提取饑、蹄的方法，其特征在于，步驟(4)中所述 的離子液體1和離子液體2按質(zhì)量比1:1-6:1為最佳。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢渣中同時(shí)提取饑、蹄的方法，其特征在于，步驟(5)中所述 的反應(yīng)溫度為550°C-70(rC。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢渣中同時(shí)提取饑、蹄的方法，其特征在于，步驟(5)中所述 的反應(yīng)時(shí)間為1.5-5小時(shí)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求4所述的從廢渣中同時(shí)提取饑、蹄的方法，其特征在于，步 驟(3)中所述的納米碳酸巧或納米氧化巧的用量為所提取廢渣重量的9. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述的從廢渣中同時(shí)提取饑、蹄的方法，其特征在于，步 驟(4)中所述的離子液體的用量為廢渣重量的10%-25%。
【專利摘要】一種從廢渣中同時(shí)提取釩、碲的方法，屬于資源綜合利用的領(lǐng)域，其特征在于，包括如下步驟：(1)選定廢渣；(2)處理廢渣；(3)加入提取助劑；(4)加入離子液體；(5)焙燒反應(yīng)；(6)浸出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠明顯的降低提取反應(yīng)的溫度，從而節(jié)約大量能源與減少二氧化碳與顆粒物的排放，環(huán)境友好；在高效率提取釩的同時(shí)，還能對(duì)廢渣中的碲進(jìn)行有效的提取與綜合利用，是一種一舉兩得的方法。
【IPC分類】C22B7/04
【公開號(hào)】CN105567987
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610011620
【發(fā)明人】彭貴明, 陳華平, 徐霞, 李林富, 雷禮強(qiáng), 王曉
【申請(qǐng)人】石棉縣億欣鈣業(yè)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年1月8日