工业上提取五氧化二钒的技术和原理
工业上提取五氧化二钒的原料主要是含钒石煤矿和钒钛磁铁矿,含钒石煤矿五氧化二钒品位一般在0.5-1.5%,钒钛磁铁矿五氧化二钒
品位一般在1.0-5.0%.
矿分解
钒矿的分解方法有二类,一是烧结法,即将粉碎的矿粉与纯碱或钠盐混合并经高温烧结,使其中的低价态的钒氧化并转化为五价的
钒酸钠,然后再用水浸取,使钒溶解进入溶液;二是酸溶法,即将粉碎的矿粉用稀酸(主要是稀硫酸)加热浸取,使钒直接分解进入溶
液。
浸取
将烧结料用水浸取,使钒以偏钒酸钠形式进入溶液,过滤洗涤,滤液为粗偏钒酸钠溶液,再经化学沉淀、溶剂萃取等工艺进一步提纯分离杂质,使钒富集到一定浓度,一般在15克/升以上。
沉钒
将纯偏钒溶液调节PH值至6.5-7.5后,加入四倍理论量的碳酸氢铵或氯化铵溶液作沉淀剂,控制温度在30度以下,析出偏钒酸铵沉淀,过滤,用5%的碳酸氢铵溶液洗涤2-3次,再用30%乙醇洗1-2次,烘干,得纯偏钒酸铵产品。
影响沉淀的因素
工业生产中浸出液的ph值大约在8-9 之间,加入沉淀剂氯化铵与浓硫酸调节PH值到2-2.5之间,钒可以偏钒酸铵形式沉定,但沉淀受以下条件的影响。
钒溶液的浓度
原液中的烦的浓度越高,钒沉淀时候水解时候的晶核的生长速度也就越快,沉淀速度晶核生长速度快,所以晶体结构不完整,沉淀的颗粒不紧密,吸附的杂质较多水分多,品味地,有时候控制不好很容易出现粘料的情况。总之钒的浓度越高,沉淀速度越快,沉淀物的品位就越低,一般情况下原液的浓度控制在15-20g/L。