一种含钒液体澄清方法
【专利摘要】本发明属于钒领域，具体涉及一种含钒液体澄清方法。该方法是向水法提钒生产中浸出的钒液中加入絮凝剂达到去除杂质的目的。本发明方法实现了钒液中杂质的去除，使钒液中钒损失最少，同时缩短了澄清时间，得到了澄清合格的钒液，保障了下一步提钒工序得到质量较好的五氧化二钒产品，从而提高了产质量。
【专利说明】一种含钒液体澄清方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钒领域，具体涉及一种含钒液体澄清方法。
【背景技术】
[0002]在水法提钒工艺中，浸出净化工艺主要是将焙烧后熟料中可溶于水的钒酸盐进行水浸后除杂处理，由于在下一步酸性铵盐沉淀多钒酸铵的生产工艺中，对含钒液体的要求较高，因此除杂和澄清必须达到要求。
[0003]目前水法提钒工艺浸出净化工艺中对含钒液体多采用静置处理法，将除杂处理后的含钒液体在高位斜板罐中进行静置澄清，一般静置时间较长。同时，在目前情况下，基本采用的是自然澄清，而自然澄清存在以下缺点:1、耗费时间较长，且达到澄清的要求时间不固定，对于生产组织不利，阻碍生产的有序进行；2、不能有效去除杂质，特别是硅酸盐胶体会在钒液中以悬浮物存在，不能很彻底的去除；3、严重影响下一步工序使用，对下一步工序的生产、质量造成严重制约。
【发明内容】
[0004]针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种含钒液体的澄清方法。该方法包括以下步骤:
[0005]a、按体积比絮凝剂水溶液:钒液=1: 250~290将絮凝剂水溶液加入到钒液里，搅拌，控制温度不低于75°C，充分反应，得混合液；其中，所述的絮凝剂水溶液浓度为120~150g/m3；
[0006]b、将混合液进行溢流，溢流出的液体静置澄清即可。
[0007]具体的，上述澄清方法步骤a中所述絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺。
[0008]具体的，上述澄清方法步骤a中配制絮凝剂水溶液的水的温度为50~60°C。
[0009]具体的，上述澄清方法步骤a中所述钒液浓度为15~30g/L。
[0010]具体的，上述澄清方法步骤a中所述控制温度是通过加入水蒸汽控制蒸汽流量来控制温度。
[0011]具体的，上述澄清方法步骤b中所述的澄清时间为12~16h。
[0012]本发明方法投入费用少，澄清速度由原来的24h以上下降到16h以内，同时含钒溶液透明度明显增加，静置8h时液体上层清液悬浮物含量小于现有技术自然静置沉降24h后上层清液中悬浮物含量；同时，所得澄清的含钒溶液在下一步化学沉淀时，多钒酸铵沉淀析出纯度达到99.5%以上，远远超过了片钒国家标准98%的要求。所以本发明在目前水法提钒技术的浸出净化工序非常适用，对于生产组织、技术发展、产品质量，有很深远的影响。
【具体实施方式】
[0013]一种含钒液体的澄清方法，包括以下步骤:
[0014]a、将絮凝剂加入50~60°C水中，搅拌，使絮凝剂溶解均匀，并成旋丝状，配成浓度为120~150g/m3的絮凝剂水溶液，备用；
[0015]b、按体积比絮凝剂水溶液:钒液=1: 250~290将絮凝剂水溶液缓慢加入到钒液里，搅拌，控制温度不低于75°C，充分反应，得混合液；
[0016]C、将混合液进行溢流，溢流出的液体静置澄清即可，最终所得澄清液进行下一步提钥；工序。
[0017]具体的，上述澄清方法步骤a中所述的絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺。
[0018]具体的，上述澄清方法步骤b中所述钒液的浓度为15~30g/L。
[0019]具体的，上述澄清方法步骤b中所述控制温度是通过加入水蒸汽控制蒸汽流量来控制温度。
[0020]具体的，上述澄清方法步骤d中所述的澄清时间为12~16h。
[0021]本发明所述的高含钒液体是从钒钛磁铁矿经过高炉冶炼，再到炼钢转炉提取钒渣，经过破碎后，加入辅料在回转窑焙烧后，将不溶于水的金属钒转化为溶于水的钒酸盐，通过水浸的方法获得含钒溶液，主要成分为钒离子，其中夹杂着硅酸盐等杂质，不溶于水；并且由于焙烧原料中含有大量的硅，在经过高温焙烧后形成硅胶部分水浸到含钒液体中，从而阻碍沉淀物的沉降；同时，由于带式过滤机滤布空隙带入的粒度小于2.5μπι的有机杂质在水中悬浮，使含钒液体澄清速度变慢。由上述一系列原因会严重影响后续沉钒工艺操作。
[0022]利用高分子絮凝剂的“聚并”理论，降低带有正/负电性的基团中和水中带有负/正电性难于分离的粒子或颗粒的电势，使其处于稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，通过静置将含钒液体快速澄清。
[0023]然而，在钒液经过絮凝剂除杂的过程中，如果在絮凝剂的用量上和在各个技术参数上没有很好地控制，又会造成钒离子的析出，从而形成固体杂质，最终影响技术经济指标。
[0024]发明人进行多次试验发现:分别采用阳离子和阴离子性质的澄清剂，最后得出，阳离子性质的絮凝剂能够更好地实现本发明。具体的，以50~60°C的水配制浓度为120~150g/m3的絮凝剂水溶液，备用；再按体积比絮凝剂水溶液:钒液=1: 250~290将絮凝剂水溶液缓慢加入到钒液里，搅拌，控制温度不低于75°C，充分反应，得混合液；再将混合液进行溢流，将溢流出的液体静置澄清即可。
[0025]本发明方法中所述的溢流为提钒领域采用的常规方法，将制备的钒液和絮凝剂水溶液反应以后的混合液加入容器中进行溢流，然后收集溢流出的液体，将此液体静置澄清多次即可；本领域的技术人员可以根据实际情况的需要来设定溢流的形式和使用怎样的容器、以及采用怎样的容器来收集溢流出的液体等，只要能达到同样的效果即可。
[0026]通过本发明方法不仅仅缩短了钒液澄清时间，更提高了钒液纯净度，使大量有害物质和不溶于水的固体物凝聚在一起，达到快速沉降的效果。
[0027]本发明实施例中溢流采用具有内外罐的罐子对混合液进行溢流，外层高于内层，在外层距离顶部一段距离处设立一个出水口，从而控制抽入内罐的流速与流出外罐的速度相同，直至所制备的混合液溢流完为止，溢流出的液体静置即可，即得到澄清、透明的合格钒液，最终运用到下一步提钒工序中，本发明实施例中采用的罐子外层最主要的目的就是起一个收集溢流液体的作用。[0028]实施例1
[0029]在溶解槽内加入清水lm3，温度控制为55°C，再加入聚丙烯酰胺约125g，搅拌20min，使其溶解均匀，形成旋丝状态，配制成浓度为125g/m3的絮凝剂水溶液；向58m3钒液(含钒浓度为26g/L，其中含有硅酸盐、锰、铝、铁、钙等杂质，含量为20%左右，外观表现为浑浊、不透明，且液体颜色显示为淡灰色)中加入絮凝剂水溶液0.2m3，然后加入水蒸汽控制温度在80°C左右，继续搅拌30min，待充分反应后，得混合液，将混合液进行溢流，控制抽入速度与溢流速度均为25m3/h，溢流出的混合液静置16h，得到透明、无悬浮物的液体，经检测含钒浓度为24g/L，杂质含量为3%，外观表现为透明、无悬浮物的液体，且颜色为浅黄色。此时液体即为合格的钒液，可用于下一步的提钒工序。
[0030]实施例2 [0031]在溶解槽内加入清水lm3，温度控制为55°C，再加入聚丙烯酰胺约120g，搅拌20min，使其溶解均匀，形成旋丝状态，配制成浓度为120g/m3的絮凝剂水溶液；向50m3钒液(含钒浓度为28g/L，其中含有硅酸盐、锰、铝、铁、钙等杂质，含量为20%左右，外观表现为浑浊、不透明，且液体颜色显示为淡灰色)中加入絮凝剂水溶液0.2m3，然后加入水蒸汽控制温度在80°C左右，继续搅拌30min，待充分反应后，得混合液，将混合液进行溢流，控制抽入速度与溢流速度均为29m3/h，溢流出的混合液静置14h，得到透明、无悬浮物的液体，经检测含钒26g/L，杂质含量为2%，外观表现为透明、无悬浮物的液体，且颜色为浅黄色。此时液体即为合格的钒液，可用于下一步的提钒工序。
[0032]实施例3
[0033]在溶解槽内加入清水lm3，温度控制为55°C，再加入聚丙烯酰胺约150g，搅拌20min,使其溶解均匀，形成旋丝状态,配制成浓度为150g/m3的絮凝剂水溶液；向55m31凡液(含钒浓度为27g/L，其中含有硅酸盐、锰、铝、铁、钙等杂质，含量为20%左右，外观表现为浑浊、不透明，且液体颜色显示为淡灰色)中加入絮凝剂水溶液0.2m3，然后加入水蒸汽控制温度在80°C左右，继续搅拌30min，待充分反应后，得混合液，将混合液进行溢流，控制抽入速度与溢流速度均为27.5m3/h，溢流出的混合液静置12h，得到透明、无悬浮物的液体，经检测含钒25g/L，杂质含量为2.5%，外观表现为透明、无悬浮物的液体，且颜色为浅黄色。此时液体即为合格的钒液，可用于下一步的提钒工序。
【权利要求】
1.一种含钒液体澄清方法，其特征在于:包括以下步骤: a、按体积比絮凝剂水溶液:钒液=1: 250~290将絮凝剂水溶液加入到钒液里，搅拌，控制温度不低于75°C，充分反应，得混合液；其中，所述的絮凝剂水溶液浓度为120~150g/m3； b、将混合液进行溢流，溢流出的液体静置澄清即可。
2.根据权利要求1所述的澄清方法，其特征在于:步骤a中，所述的絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求1所述的澄清方法，其特征在于:步骤a中，配制絮凝剂水溶液的水的温度为50~60°C。
4.根据权利要求1所述的澄清方法，其特征在于:步骤a中，所述控制温度是通过加入水蒸汽控制蒸汽流量来控制温度。
5.根据权利要求1所述的澄清方法，其特征在于:步骤b中，所述的澄清时间为12~16h0
【文档编号】C22B34/22GK103643039SQ201310633116
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】陈登平, 霍振军, 代宾, 钟云庆, 汤波, 向明勇, 李春谟 申请人:四川省川威集团有限公司, 内江市川威特殊钢有限公司