釩渣浸出液的鉻分離及純化.pdf

1、本文先對含釩料液進(jìn)行純化分離硅，再分別采用沉淀分離法及離子交換法進(jìn)行釩鉻分離的探討。特別是對離子交換法從含釩溶液中深度分離鉻做了比較深入的研究。試驗結(jié)果可為含釩浸出液的純化特別是釩鉻分離提供一定的理論依據(jù)，對相關(guān)的工業(yè)化應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)作用。
　　研究了從含釩浸出液中分離硅的有效方法，考察了分離試劑的種類，分離試劑的用量，浸出液pH，反應(yīng)時間，分離溫度和靜置時間對硅分離和釩損失的影響。結(jié)果表明，在弱堿性條件下，鋁鹽對含釩液中硅的

2、分離具有良好的效果，分離率達(dá)到99.12％，在分離過程中釩損失率小于1.21%。該分離方法簡單易行，釩硅分離效果好。
　　將分離硅后含釩液采用沉淀法分離鉻。篩選最佳分離試劑，著重考察了分離試劑加入量、反應(yīng)時間、溫度、靜置時間對鉻分離及釩損失影響。在最佳工藝條件下，鉻的分離率可達(dá)到98.55%。將分離鉻后的含釩溶液通過沉釩、煅燒得五氧化二釩產(chǎn)品，產(chǎn)品純度為98.91%，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到五氧化二釩（YB/T5304-2011）冶金98級標(biāo)

3、準(zhǔn)。
　　探討了離子交換法對含釩液中釩鉻分離的效果。通過對5種離子交換樹脂的吸附性選擇、吸附量和吸附速率比較，發(fā)現(xiàn)SQ-20A樹脂對釩具有較強的吸附作用而對鉻的吸附作用較弱，可實現(xiàn)釩鉻分離的目標(biāo)。考察了該樹脂對釩鉻的吸附分離及解析性能，并進(jìn)行了熱力學(xué)和動力學(xué)研究。
　　在靜態(tài)試驗中，主要考察了pH值、接觸時間、溫度、初始濃度等因素對釩鉻分離的影響，及解析劑種類、解析劑濃度、解析溫度等因素對釩鉻解析的影響。結(jié)果表明，在pH為9

4、.0時，T=298 K，釩鉻分離系數(shù)達(dá)到最大值215.23。說明SQ-20A樹脂對釩具有良好的吸附選擇性，能滿足釩鉻的分離要求。采用1 mol·L-1的NaOH解析，在T=298 K下，釩能很好的被解析。
　　采用SQ-20A型樹脂作為交換劑，考察了溫度和流速對含釩液中釩鉻動態(tài)吸附及解析特性的影響。動態(tài)吸附適宜的條件為：溫度288 K～308 K，流速1 BV·h-1；采用1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液做解析劑，在T=298 K

5、，流速為3 BV·h-1，洗脫液釩濃度可達(dá)46.05 g·L-1，鉻的含量僅為0.0050 g·L-1，實現(xiàn)了釩鉻的深度分離。
　　熱力學(xué)研究表明，采用朗格繆爾( Langmuir)和弗倫德利希( Freundlich)吸附模型對SQ-20A樹脂吸附釩的靜態(tài)等溫曲線進(jìn)行了擬合，釩的吸附行為可用Freundlich和Langmuir等溫吸附式方程描述，相關(guān)系數(shù)分別為0.9990和0.9888。釩的吸附自由能變ΔGθ<0，吸附焓變ΔH