一種偏釩酸鹽的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工技術領域，具體涉及一種偏釩酸鹽的制備方法。
【背景技術】
[0002] 偏釩酸鈉、偏釩酸鉀產品各有兩種規(guī)格，其化學組成如表1、表2所示。偏釩酸鈉廣 泛應用于化工領域，可用作催干劑、催化劑、媒染劑等，也可用于醫(yī)學影像、植物接種及防蝕 劑等；偏釩酸鉀主要用作化學試劑、催化劑、催干劑、媒染劑等。
[0003] 目前，偏釩酸鈉都是基于釩渣鈉化焙燒生產釩過程中的終產品或者中間產品來生 產。一種方法是將提釩浸出液除雜后，調節(jié)PH值、蒸發(fā)、結晶得到偏釩酸鈉固體。另一種方 法是將五氧化二釩或者釩酸銨與氫氧化鈉制得偏釩酸鈉。
[0004] 其中方法一是將提釩浸出液除雜后，調節(jié)PH值后經蒸發(fā)濃縮結晶，從而得到偏釩 酸鈉固體。該方法工藝簡單，操作方便，但是提釩浸出液成分復雜，雜質去除不完全，導致產 品純度不高，因此該方法很難得到廣泛應用，另外調節(jié)PH值的過程中，引入硫酸根等雜質， 造成結晶液不能重復利用，產生大量的廢水。
[0005] 方法二是是在加熱的條件下用氫氧化鈉或者氫氧化鉀溶液溶解粉狀五氧化二釩， 充分反應后得到釩酸鈉、偏釩酸鉀溶液，然后通過結晶得到偏釩酸鈉。這種方法操作簡單， 得到的產品純度較高，不產生污染廢氣（氨氣），是目前使用較為廣泛的方法。但該方法的 生產原料五氧化二釩是對釩液經銨沉得到釩酸銨，煅燒得到五氧化二釩，該工藝產生大量 的氨氮廢水的環(huán)境問題；另外對五氧化二釩的質量要求較高，工序繁瑣，因此生產成本高。
[0006] 再一種方法是如在公開號為CN101723455A的專利申請中所提到的，利用提釩浸 出液先浸出多釩酸鈉，然后用氫氧化鈉溶解法來制取偏釩酸鈉。該方法的缺點是在沉淀多 釩酸鈉的過程中需將pH值調至1.1~1.6,酸的消耗量較大，沉釩過程控制難度大并且 釩收率低。
[0007] 同樣，偏釩酸鉀產品生產過程中也存在上述問題。
[0008] 表1偏釩酸鈉產品化學組成
【主權項】
1. 一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 1) 將鈉化提釩浸出液置于反應器中，加熱至80~100°C，按照Ca:V = 1.5:1~2:1 的摩爾比向鈉化提釩浸出液中加入鈣沉淀劑，反應30~40分鐘后，經液固分離、洗滌、過濾 得到釩酸鈣固體； 2) 將步驟1)所得的釩酸鈣固體與一定量的水一并加入容反應器中，并開通攪拌和加 熱，加入碳酸氫鹽，按照碳酸氫鹽中金屬陽離子：V = 0.8~1:1的摩爾比加入，并通入二氧 化碳氣體，加熱至80~100°C，反應1~6h，以pH為7. 5~8. 5為反應終點，得到含有偏釩 酸鹽和碳酸鈣的漿料； 3) 步驟2)所述漿料經液固分離，得到碳酸鈣固體和偏釩酸鹽溶液；將所得到的偏釩 酸鹽溶液經結晶，分離得到偏釩酸鹽與結晶后液，并在40°C以下干燥，從而得到偏釩酸鹽固 體； 4) 將步驟3)得到的碳酸鈣固體進行洗滌、過濾，得到洗滌液和碳酸鈣。
2. 根據權利要求1所述的一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中加入 的碳酸氫鹽為碳酸氫鈉或者碳酸氫鉀。
3. 根據權利要求2所述的一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中偏釩 酸鹽固體為偏釩酸鈉或者偏釩酸鉀。
4. 根據權利要求1-3任意一項所述的一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，所述步 驟1)中的鈣沉淀劑為氧化鈣或氫氧化鈣，得到的釩酸鈣固體是釩酸鈣和氫氧化鈣的混合 物。
5. 根據權利要求1-3任意一項所述的一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，所述步 驟2)二氧化碳的通氣量為單位質量釩酸鈣0. 1~l!V(min*Kg)。
6. 根據權利要求1-3任意一項所述的一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，所述步 驟3)中的偏釩酸鹽溶液濃度為80~200g/L。
7. 根據權利要求1-3任意一項所述的一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，所述步 驟3)中的結晶條件為常溫條件下，放置結晶或者攪拌結晶。
8. 根據權利要求1-3任意一項所述的一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，所述步 驟3)結晶后液與所述步驟4)中的水洗液返回步驟2)替代水使用。
9. 根據權利要求1-3任意一項所述的一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，所述步 驟4)中的碳酸鈣經焙燒后作為鈣沉淀劑使用。
10. 根據權利要求9所述的一種偏釩酸鹽的制備方法，其特征在于，所述碳酸鈣焙燒過 程中生成的二氧化碳用于部分代替步驟2)中所需的二氧化碳。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種偏釩酸鹽的制備方法，向鈉化提釩浸出液中加入鈣沉淀劑，反應30～40分鐘后，經液固分離、洗滌、過濾得到釩酸鈣固體；將釩酸鈣固體與水加入容反應器，攪拌加熱，加入碳酸氫鹽，按碳酸氫鹽中金屬陽離子:V＝0.8～1:1摩爾比加入，通二氧化碳氣體，加熱至80～100℃，反應1～6h，以pH為7.5～8.5為反應終點，得到含有偏釩酸鹽和碳酸鈣的漿料；所述漿料經液固分離，得到碳酸鈣固體和偏釩酸鈉溶液；將偏釩酸鈉溶液結晶，分離得到偏釩酸鈉與結晶后液，干燥得偏釩酸鈉固體。該方法可利用釩化工生產過程中的釩液為原料，制備偏釩酸鹽，避免了傳統(tǒng)的銨沉工序過程中氨氮廢水的污染問題，并減少繁瑣的工序，降低成本。
【IPC分類】C01F11-18, C01G31-00
【公開號】CN104628033
【申請?zhí)枴緾N201510039198
【發(fā)明人】高明磊, 陳東輝, 李蘭杰, 石立新, 周冰晶
【申請人】河北鋼鐵股份有限公司承德分公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月27日