一种偏钒酸盐的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工技术领域，具体涉及一种偏钒酸盐的制备方法。
【背景技术】
[0002] 偏钒酸钠、偏钒酸钾产品各有两种规格，其化学组成如表1、表2所示。偏钒酸钠广 泛应用于化工领域，可用作催干剂、催化剂、媒染剂等，也可用于医学影像、植物接种及防蚀 剂等；偏钒酸钾主要用作化学试剂、催化剂、催干剂、媒染剂等。
[0003] 目前，偏钒酸钠都是基于钒渣钠化焙烧生产钒过程中的终产品或者中间产品来生 产。一种方法是将提钒浸出液除杂后，调节PH值、蒸发、结晶得到偏钒酸钠固体。另一种方 法是将五氧化二钒或者钒酸铵与氢氧化钠制得偏钒酸钠。
[0004] 其中方法一是将提钒浸出液除杂后，调节PH值后经蒸发浓缩结晶，从而得到偏钒 酸钠固体。该方法工艺简单，操作方便，但是提钒浸出液成分复杂，杂质去除不完全，导致产 品纯度不高，因此该方法很难得到广泛应用，另外调节PH值的过程中，引入硫酸根等杂质， 造成结晶液不能重复利用，产生大量的废水。
[0005] 方法二是是在加热的条件下用氢氧化钠或者氢氧化钾溶液溶解粉状五氧化二钒， 充分反应后得到钒酸钠、偏钒酸钾溶液，然后通过结晶得到偏钒酸钠。这种方法操作简单， 得到的产品纯度较高，不产生污染废气（氨气），是目前使用较为广泛的方法。但该方法的 生产原料五氧化二钒是对钒液经铵沉得到钒酸铵，煅烧得到五氧化二钒，该工艺产生大量 的氨氮废水的环境问题；另外对五氧化二钒的质量要求较高，工序繁琐，因此生产成本高。
[0006] 再一种方法是如在公开号为CN101723455A的专利申请中所提到的，利用提钒浸 出液先浸出多钒酸钠，然后用氢氧化钠溶解法来制取偏钒酸钠。该方法的缺点是在沉淀多 钒酸钠的过程中需将pH值调至1.1~1.6,酸的消耗量较大，沉钒过程控制难度大并且 钒收率低。
[0007] 同样，偏钒酸钾产品生产过程中也存在上述问题。
[0008] 表1偏钒酸钠产品化学组成
【主权项】
1. 一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 1) 将钠化提钒浸出液置于反应器中，加热至80~100°C，按照Ca:V = 1.5:1~2:1 的摩尔比向钠化提钒浸出液中加入钙沉淀剂，反应30~40分钟后，经液固分离、洗涤、过滤 得到钒酸钙固体； 2) 将步骤1)所得的钒酸钙固体与一定量的水一并加入容反应器中，并开通搅拌和加 热，加入碳酸氢盐，按照碳酸氢盐中金属阳离子：V = 0.8~1:1的摩尔比加入，并通入二氧 化碳气体，加热至80~100°C，反应1~6h，以pH为7. 5~8. 5为反应终点，得到含有偏钒 酸盐和碳酸钙的浆料； 3) 步骤2)所述浆料经液固分离，得到碳酸钙固体和偏钒酸盐溶液；将所得到的偏钒 酸盐溶液经结晶，分离得到偏钒酸盐与结晶后液，并在40°C以下干燥，从而得到偏钒酸盐固 体； 4) 将步骤3)得到的碳酸钙固体进行洗涤、过滤，得到洗涤液和碳酸钙。
2. 根据权利要求1所述的一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中加入 的碳酸氢盐为碳酸氢钠或者碳酸氢钾。
3. 根据权利要求2所述的一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中偏钒 酸盐固体为偏钒酸钠或者偏钒酸钾。
4. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，所述步 骤1)中的钙沉淀剂为氧化钙或氢氧化钙，得到的钒酸钙固体是钒酸钙和氢氧化钙的混合 物。
5. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，所述步 骤2)二氧化碳的通气量为单位质量钒酸钙0. 1~l!V(min*Kg)。
6. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，所述步 骤3)中的偏钒酸盐溶液浓度为80~200g/L。
7. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，所述步 骤3)中的结晶条件为常温条件下，放置结晶或者搅拌结晶。
8. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，所述步 骤3)结晶后液与所述步骤4)中的水洗液返回步骤2)替代水使用。
9. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，所述步 骤4)中的碳酸钙经焙烧后作为钙沉淀剂使用。
10. 根据权利要求9所述的一种偏钒酸盐的制备方法，其特征在于，所述碳酸钙焙烧过 程中生成的二氧化碳用于部分代替步骤2)中所需的二氧化碳。
【专利摘要】本发明涉及一种偏钒酸盐的制备方法，向钠化提钒浸出液中加入钙沉淀剂，反应30～40分钟后，经液固分离、洗涤、过滤得到钒酸钙固体；将钒酸钙固体与水加入容反应器，搅拌加热，加入碳酸氢盐，按碳酸氢盐中金属阳离子:V＝0.8～1:1摩尔比加入，通二氧化碳气体，加热至80～100℃，反应1～6h，以pH为7.5～8.5为反应终点，得到含有偏钒酸盐和碳酸钙的浆料；所述浆料经液固分离，得到碳酸钙固体和偏钒酸钠溶液；将偏钒酸钠溶液结晶，分离得到偏钒酸钠与结晶后液，干燥得偏钒酸钠固体。该方法可利用钒化工生产过程中的钒液为原料，制备偏钒酸盐，避免了传统的铵沉工序过程中氨氮废水的污染问题，并减少繁琐的工序，降低成本。
【IPC分类】C01F11-18, C01G31-00
【公开号】CN104628033
【申请号】CN201510039198
【发明人】高明磊, 陈东辉, 李兰杰, 石立新, 周冰晶
【申请人】河北钢铁股份有限公司承德分公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月27日