(1)从钒渣中回收:钒渣是一种含钒量较高的原料,回收技术比较成熟。目前一般的工艺是钠化焙烧工艺,使用的设备不同。大型企业一般用回转窑,有的企业用焙烧炉。
其工艺是将钒渣与钠盐(一般为碳酸钠或芒硝)混合,在一定温度下焙烧,使钒转化为可溶性钠盐,焙烧后的砂进行浸出,使钒酸盐进入溶液。过滤溶液,滤出废渣,然后经过沉淀、精制等过程得到五氧化二钒。国外一些企业直接用含钒量高的钒钛磁铁矿生产五氧化二钒。首先将矿石制成精矿,然后与熔剂混合,在回转窑中焙烧,焙烧砂用水浸出,含钒溶液用铵盐处理,最后沉淀偏钒酸铵。
(2)石煤回收:石煤提钒工艺主要是钠化焙烧法、钠化氧化焙烧& mdash洪水& mdash钒的水解和沉淀& mdash碱溶性铵盐沉钒& mdash热除氨& mdash精钒工艺流程。该工艺在我国石煤提钒中应用广泛,具有工艺简单、充分利用石煤热能的特点。缺点是回收率低,一般在60%以下。美国采用上述工艺,但采用稀硫酸浸出和溶剂萃取技术,回收率可达70%。
(3)从废石油催化剂中回收:美国、日本和其他国家自20世纪70年代以来一直从废石油催化剂中回收钒。技术成熟,有很多加工工艺,很多已经申请了专利。国际通用的技术是钠化焙烧:配料& rarr烘焙& rarr研磨& rarr浸出& rarr钒沉淀& rarr煅烧& rarr五氧化二钒产品& darr解决方案& rarr钼的回收;钼酸铵产品& darr渣& rarr镍的进一步回收;金属镍。虽然各国回收工艺的经济技术参数不同,但基本参照上述工艺,我国企业从石油工业废催化剂中回收钒所采用的工艺基本相同。
(4)硫酸工业废催化剂的回收:从硫酸工业废催化剂中回收五氧化二钒已引起世界各国的重视。前苏联起步较早,技术相对成熟。日本和美国也有很多专利报告。我国硫酸工业废钒催化剂中钒的回收起步较早。80年代南华公司、成都工学院、北京矿业学院、镇江冶炼厂、平顶山987化工厂等。做了大量的实验,其中平顶山987化工厂已经投产。目前采用的技术是火法& mdash结合湿法和全湿法,后者应用广泛。
流程如下:
废催化剂& rarr研磨& rarr盐酸浸出;过滤器& rarr加入氢氧化钠水解;钒沉淀& rarr精炼& rarr煅烧& rarr产品。湿法工艺简单,投资少,总回收率达90%以上。缺点是产生的废液量大,无法平衡。目前,我国从硫酸工业废钒催化剂中回收五氧化二钒的企业均采用上述工艺,但未采用火湿法联合工艺。
结论
从含钒物料中提取钒的方法包括火法、湿法、火法和湿法。最成熟的技术是钠化焙烧、浸出、沉钒,也是提钒技术的经典。硫酸工业中从废钒催化剂中回收五氧化二钒一般采用酸直接浸出工艺。五氧化二钒是一种氧化物,酸性大于碱性。溶于强碱形成钒酸盐,溶于强酸形成氧化钒离子VO或VO3+。橙色或砖红色固体。无嗅无味有毒。微溶于水,形成微黄色酸性溶液。五氧化二钒可以通过偏钒酸铵的热分解或通过氧氯化钒与水的作用来制备。五氧化二钒是生产金属钒、钒铁及其他钒基合金的中间产品,也是生产钒催化剂的原料。它还可用作有机合成如苯甲酸和邻苯二甲酸的催化剂,也可用于生产有色玻璃和陶瓷。