技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，本發(fā)明涉及一種偏釩酸鈉/偏釩酸鉀的制備方法，尤其是涉及一種從鈉化提釩浸出液中提取偏釩酸鈉/偏釩酸鉀的制備方法。

背景技術(shù)

諸如偏釩酸鈉(NaVO₃)和偏釩酸鉀(KVO₃)的偏釩酸鹽在化工領(lǐng)域用途廣泛，可用作化學(xué)試劑、催化劑、催干劑、媒染劑等，而且偏釩酸鈉可用來(lái)制造釩酸銨，也可用于醫(yī)學(xué)影像、植物接種及防蝕劑等，偏釩酸鉀可廣泛地應(yīng)用于釉料、化工觸媒、高級(jí)陶瓷制品等。

目前，對(duì)于偏釩酸鈉的制備，普遍采用從含釩的鈉化焙燒浸出液中來(lái)提取偏釩酸鈉的方法。

一種傳統(tǒng)的偏釩酸鈉制備方法是在加熱的條件下用氫氧化鈉溶液溶解粉狀五氧化二釩，充分反應(yīng)后得到釩酸鈉溶液，然后通過(guò)蒸發(fā)濃縮得到偏釩酸鈉。這種方法操作簡(jiǎn)單，得到的產(chǎn)品純度較高，不產(chǎn)生污染廢氣(氨氣)，是目前使用較為廣泛的方法，但該方法對(duì)粉狀五氧化二釩的質(zhì)量要求較高，而且工業(yè)粉狀五氧化二釩價(jià)格也比較昂貴，因此生產(chǎn)成本高。

另一種方法是將提釩浸出液除雜后蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，從而得到偏釩酸鈉固體。該方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，但是提釩浸出液成分復(fù)雜，雜質(zhì)去除不完全，導(dǎo)致產(chǎn)品純度不高，因此該方法很難得到廣泛應(yīng)用

又一種方法是如在公開(kāi)號(hào)為CN101746822A的專(zhuān)利申請(qǐng)中所提到的，以鈉化提釩浸出液為原料，用氫氧化鈉返溶含銨的多釩酸鈉固體來(lái)制取偏釩酸鈉。該方法須對(duì)產(chǎn)生的污染廢氣(氨氣)進(jìn)行回收，操作復(fù)雜且酸、堿消耗量大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

再一種方法是如在公開(kāi)號(hào)為CN101723455A的專(zhuān)利申請(qǐng)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(lái)制取偏釩酸鈉。該方法的缺點(diǎn)是在沉淀多釩酸鈉的過(guò)程中需將pH值調(diào)至1.1～1.6，酸的消耗量較大，沉釩過(guò)程控制難度大并且釩收率低。

偏釩酸鉀的制備遇到了與偏釩酸鈉的制備類(lèi)似的問(wèn)題，因此，目前亟需能夠以低成本來(lái)制備偏釩酸鈉和偏釩酸鉀的方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在制備偏釩酸鈉和偏釩酸鉀時(shí)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種能耗低、環(huán)境污染小、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品純度高且釩收率高的偏釩酸鈉/偏釩酸鉀的制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種偏釩酸鈉的制備方法包括以下步驟：a、將鈉化提釩浸出液加熱至80℃～90℃，然后按照Ca∶V＝1.5∶1～2∶1的質(zhì)量比向所述鈉化提釩浸出液中加入氯化鈣飽和溶液，保持80℃～90℃溫度條件的同時(shí)充分?jǐn)嚢瑁磻?yīng)30～40分鐘后過(guò)濾得到釩酸鈣固體；b、將所得的釩酸鈣固體進(jìn)行洗滌和過(guò)濾；c、將洗滌后的釩酸鈣固體置于容器中，按照CO₃^2-∶Ca²⁺＝1～1.2∶1的摩爾比加入質(zhì)量濃度為20～30％的碳酸氫鈉溶液，在60℃～70℃條件下充分?jǐn)嚢瑁磻?yīng)30～40分鐘后過(guò)濾得到碳酸鈣固體和偏釩酸鈉溶液；d、將所得到的偏釩酸鈉溶液蒸發(fā)濃縮至偏釩酸鈉的質(zhì)量濃度為20～30％，之后將所述偏釩酸鈉溶液冷卻至室溫結(jié)晶，最后將所得晶體分離并在40℃以下干燥，得到偏釩酸鈉固體。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種偏釩酸鉀的制備方法包括以下步驟：a、將鈉化提釩浸出液加熱至80℃～90℃，然后按照Ca∶V＝1.5∶1～2∶1的質(zhì)量比向所述鈉化提釩浸出液中加入氯化鈣飽和溶液，保持80℃～90℃溫度條件的同時(shí)充分?jǐn)嚢瑁磻?yīng)30～40分鐘后過(guò)濾得到釩酸鈣固體；b、將所得的釩酸鈣固體進(jìn)行洗滌和過(guò)濾；c、將洗滌后的釩酸鈣固體置于容器中，按照CO₃^2-∶Ca²⁺＝1∶1～1.2∶1的摩爾比加入質(zhì)量濃度為20～30％的碳酸氫鉀溶液，在60℃～70C條件下充分?jǐn)嚢瑁磻?yīng)30～40分鐘后過(guò)濾得到碳酸鈣固體和偏釩酸鉀溶液；d、將所得到的偏釩酸鉀溶液蒸發(fā)濃縮至偏釩酸鉀的質(zhì)量濃度為35～45％，之后將所述偏釩酸鉀溶液冷卻至室溫結(jié)晶，最后將所得晶體分離并在40℃以下干燥，得到偏釩酸鉀固體。

上述制備方法還可包括在步驟a之前對(duì)所述鈉化提釩浸出液進(jìn)行除硅處理的步驟，使得鈉化提釩浸出液中含有20～35g/L的V⁵¹、15～20g/L的Na⁺、1～1.5g/L的Cr⁶¹、少于0.1g/L的Si和少于0.05g/L的P。