从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法
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从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法
来源:郑州天一萃取科技有限公司
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简介: 本发明属于有色金属回收技术领域,涉及一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,包括:基于钒钼酸盐溶液和反萃试剂中pH值调节,实现萃取有机相对浸出液中钒、钼元素共萃及钼、钒元素顺次反萃和回收,钒、钼元素萃取用萃取有机相的组成相同。本发明解决了现有技术中难以实现各种贵金属元素同步回收、回收率低、回收产品纯度低及环境污染大的问题。本发明在保证萃取分离效果同时,实现了对浸出液中钒、钼元素顺次分别萃取和回收,克服了现有技术对浸出液各元素分离效果差导致的收率低、产品纯度低的缺陷。
权利要求

1.一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,其特征在于,包括:

基于钒钼酸盐溶液中pH值调节,实现萃取有机相对浸出液中钒、钼元素共萃;

基于反萃试剂中pH值调节,实现钼、钒元素顺次反萃和回收;

其中,钒、钼元素萃取用萃取有机相的组成相同。

2.根据权利要求1所述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,其特征在于,所述从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,包括:

在酸性条件下利用萃取有机相实现钒、钼元素共萃;

在碱性环境下反萃钼,实现钼与富钒萃取有机相的分离;

在碱性更强环境下反萃钒,使得钒与萃取有机相分离。

3.根据权利要求2所述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,其特征在于,所述从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法包括:

S1、获取钒钼酸盐溶液,调节钒钼酸盐溶液至酸性,采用萃取有机相萃取钒钼酸盐溶液实现钼钒共萃获得富钼钒萃取有机相;

S2、加入反萃试剂反萃钼,调节反萃试剂至碱性,采用反萃试剂反萃富钼钒萃取有机相获得富钒有机相和富钼反萃液;

S3、加入反萃试剂反萃钒,调节反萃试剂至较步骤S2中反萃试剂更强的碱性,将富钒有机相反萃获得富钒反萃液;

S4、将富钒反萃液和富钼反萃液各自独立地处理获得钒产品和钼产品。

4.根据权利要求3所述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,其特征在于,钒、钼元素共萃所需浸出液pH值为3~4。

5.根据权利要求3所述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,其特征在于,反萃取钼所需反萃试剂的pH值为8~9。

6.根据权利要求3所述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,其特征在于,反萃取钒所需反萃试剂的pH值>12。

7.根据权利要求3-6任一项所述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,其特征在于,S2之前还设有将富钼钒萃取有机相洗涤除杂和洗出水回流与调节至酸性的钒钼酸盐溶液混合作为萃取段水相进液的步骤。

8.一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,其特征在于,使用权利要求1-7任一项所述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

9.一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,其特征在于,除了权利要求1-7任一项所述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

10.一种从HDS废催化剂回收钼钒的系统,其特征在于,用于权利要求1-7任一项所述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法或权利要求9所述的从HDS废催化剂回收钼钒的方法,包括:按照物料给进上游至下游方向顺次连接的预处理子系统、萃取单元、反钼单元、反钒单元和再生单元,上游位置单元的出口与相邻下游单元的入口连接。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及有色金属回收技术领域,尤其涉及一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

背景技术

[0002]钒、钼素有“工业味精”和“战争金属”之称,因其熔点高、硬度大以及耐磨耐腐蚀等独特性能,广泛应用于航空航天、国防军工等领域。钒矿、钼矿以及含钒钼的废催化剂为提取钒钼的重要原料,由于钒钼性质极为相似,从这些原料中提取钒钼变得较为困难,尤其是从成分比较复杂的废钒钼催化剂中分离提取钒钼更为不易。

[0003]现有技术中常用铵盐沉淀法、硫化法、离子交换法、溶剂萃取法等来分离钒钼。铵盐沉淀法是通过控制一定的实验条件采用铵盐将钒以偏钒酸铵的形态沉淀出来,从而达到钒钼分离的目的,但此种方法不能深度沉钒,分离纯化效果一般,且铵盐用量大;离子交换法操作复杂,酸碱废水量大,且树脂吸附容量小;现有的溶剂萃取法也多存在流程冗长、钒钼分离不彻底以及产品质量不足等问题。

[0004]现有技术中急需一种能够对从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钼、钒等元素,并保证各元素具有较高收率和产品纯度的方法。

发明内容

[0005]鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,用以解决现有技术中难以实现各种贵金属元素同步回收、回收率低、回收产品纯度低及环境污染大等问题的至少一个。

[0006]本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:

[0007]一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,包括:

[0008]基于钒钼酸盐溶液中pH值调节,实现萃取有机相对浸出液中钒、钼元素共萃;

[0009]基于反萃试剂中pH值调节,实现钼、钒元素顺次反萃和回收;

[0010]其中,钒、钼元素萃取用萃取有机相的组成相同。

[0011]优选地,所述从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,包括:

[0012]在酸性条件下利用萃取有机相实现钒、钼元素共萃;

[0013]在碱性环境下反萃钼,实现钼与富钒萃取有机相的分离;

[0014]在碱性更强环境下反萃钒,使得钒与萃取有机相分离。

[0015]优选地,所述从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法包括:

[0016]S1、获取钒钼酸盐溶液,调节钒钼酸盐溶液至酸性,采用萃取有机相萃取钒钼酸盐溶液实现钼钒共萃获得富钼钒萃取有机相;

[0017]S2、加入反萃试剂反萃钼,调节反萃试剂至碱性,采用反萃试剂反萃富钼钒萃取有机相获得富钒有机相和富钼反萃液;

[0018]S3、加入反萃试剂反萃钒,调节反萃试剂至较步骤S2中反萃试剂更强的碱性,将富钒有机相反萃获得富钒反萃液;

[0019]S4、将富钒反萃液和富钼反萃液各自独立地处理获得钒产品和钼产品。

[0020]优选地,钒、钼元素共萃所需浸出液pH值为3~4。

[0021]优选地,反萃取钼所需反萃试剂的pH值为8~9。

[0022]优选地,反萃取钒所需反萃试剂的pH值>12。

[0023]优选地,S2之前还设有将富钼钒萃取有机相洗涤除杂和洗出水回流与调节至酸性的钒钼酸盐溶液混合作为萃取段水相进液的步骤。

[0024]一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。一种从HDS废催化剂回收钼钒的系统,用于上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法或上述的从HDS废催化剂回收钼钒的方法,包括:按照物料给进上游至下游方向顺次连接的预处理子系统、萃取单元、反钼单元、反钒单元和再生单元,上游位置单元的出口与相邻下游单元的入口连接。

[0025]与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:

[0026](1)本发明通过调节浸出液中pH值实现了萃取有机相对钒、钼元素同时具有较高选择性,实现了钒、钼元素与杂质分离;提高了钒、钼元素与杂质分离效果,提高了纯度;钼的回收率大于99.5%,优选地,大于99.75%;蒸发浓缩结晶后的固体中钼酸盐质量分数大于99.5%,优选地,大于99.58%;钒的回收率大于99.5%,优选地,大于99.82%;蒸发浓缩结晶后的固体中钒酸盐质量分数大于99.5%,优选地,大于99.59%;

[0027](2)本发明通过进一步调节反萃试剂中pH值实现同种萃取有机相对钒、钼元素选择性改变,在保证萃取分离效果同时,实现了对浸出液中钼、钒顺次分别反萃和回收,同时克服了现有技术对浸出液各元素分离效果差导致的收率低、产品纯度低的缺陷;

[0028](3)本发明将萃余液回流制备钒钼酸盐溶液,一方面,避免了钒、钼元素浪费,提高了钒、钼元素收率;另一方面,在萃余液回流过程中实现了多种贵金属元素的富集,便于贵金属元素的回收;同时减少了废液排放,降低了环境污染和成本;

[0029](4)本发明通过采用同一种萃取有机相实现两种元素萃取,避免了不同元素使用不同萃取体系时,萃余液中萃取相残留造成的污染;同时由于萃取有机相相同,经反萃处理后的萃取有机相能够回流使用,而不必担心萃取体系相互污染,减少了废液排放和环境污染;

[0030](5)本发明通过控制洗涤、净化萃取相时pH值,使得去除杂质同时,减少洗涤、净化时钼钒的洗脱,提高了两种元素收率。

[0031]本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

[0032]附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。

[0033]图1为本发明的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法的工艺流程图。

[0034]图2为本发明的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的系统示意图。

具体实施方式

[0035]下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本发明的一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。

[0036]一方面,本发明公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,包括:

[0037]基于钒钼酸盐溶液中pH值调节,实现萃取有机相对浸出液中钒、钼元素共萃;

[0038]基于反萃试剂中pH值调节,实现钼、钒元素顺次反萃和回收;

[0039]其中,钒、钼元素萃取用萃取有机相的组成相同。

[0040]实施时,本发明在酸性环境下优先实现钒、钼元素共萃,在碱性环境下顺次反萃钼、钒,实现钼、钒分离。

[0041]具体地,所述从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法,包括:

[0042]在酸性条件下利用萃取有机相实现钒、钼元素共萃;

[0043]在碱性环境下反萃钼,实现钼与富钒萃取有机相的分离;

[0044]在碱性更强环境下反萃,使得钒与萃取有机相分离。

[0045]与现有技术相比,本发明通过调节浸出液中pH值实现了萃取有机相对钒、钼元素同时具有较高选择性,实现了钒、钼元素与杂质分离;提高了钒、钼元素与杂质分离效果,提高了纯度。

[0046]与现有技术相比,本发明通过进一步调节反萃试剂中pH值实现同种萃取有机相对钒、钼元素选择性改变,在保证萃取分离效果同时,实现了对浸出液中钼、钒顺次分别反萃和回收,同时克服了现有技术对浸出液各元素分离效果差导致的收率低、产品纯度低的缺陷。

[0047]需要说明的是,本发明通过采用同一种萃取有机相实现两种元素萃取,避免了不同元素使用不同萃取体系时,萃余液中萃取相残留造成的污染;同时由于萃取有机相相同,经反萃处理后的萃取有机相能够回流使用,而不必担心萃取体系相互污染,减少了废液排放和环境污染。

[0048]优选地,钒、钼元素共萃所需浸出液pH值为3~4。

[0049]需要说明的是,申请人研究发现:pH值为2~9时,浸出液中钒以V4O124-、V3O93-、V2O74-、VO3-以及多种聚合同多酸根离子,如HV10O285-、H2V10O284-等形式存在,萃取有机相对其存在形式均具有极高的萃取选择性,而在pH值<2以及pH值>10时,萃取有机相对钒的萃取率大幅下降;而pH值<4时,富钼萃余液中钼以各种聚合同多酸根离子,如Mo2O72-、Mo3O102-、Mo4O132-、Mo7O246-(或HMo7O245-、H3Mo7O243-)、Mo8O264-以及强酸性条件下阳离子聚合物形式存在,萃取有机相对其各种聚合同多酸根离子具有极高的萃取选择性,而在48时,萃取有机相对钼的萃取率大幅下降。因而,浸出液pH值为3~4时,萃取有机相对钼、钒均具有较好的选择性,能够实现两种元素共萃。

[0050]具体地,所述萃取有机相包括季铵盐类萃取剂或季铵盐类萃取剂与叔胺类萃取剂的混合物。

[0051]优选地,季铵盐类萃取剂、叔胺类萃取剂的体积比为1.5~4:1。

[0052]优选地,所述叔胺类萃取剂为取代基为C8~C10的叔胺、取代基为异辛基的叔胺和N208中一种或多种。

[0053]优选地,所述取代基中C8~C10的叔胺为N235、Alamine336、Adogen364、HostarexA327、TOA中任一种。

[0054]优选地,所述取代基为异辛基的叔胺为Adogen381、Alamine308、HostarexA324、Adogen382中任一种。

[0055]优选地,所述季铵盐类萃取剂为N263、Aliquat336、TOMAC和Adogen464中一种或多种。

[0056]优选地,萃取有机相还包括碳原子数7~10之间的醇类相调节剂。

[0057]具体地,醇类相调节剂可以是正庚醇、正辛醇、仲辛醇、异辛醇、正癸醇等中一种或多种。

[0058]需要说明的是,醇类相调节剂一方面能够改善萃取体系性能,提高萃取效率;另一方面能够降低萃取体系水溶性,减少萃取剂损失;除此之外还能够优化萃取体系,防止乳化及第三相产生。

[0059]需要说明的是,碳原子数7~10之间的醇类相调节剂具备流动性强、水溶性小、成本较低的优势。

[0060]优选地,萃取有机相还包括低粘度的稀释剂,用于提高萃取时有机相与水相的相对流动性,提高接触和离子交换效果。

[0061]优选地,稀释剂可以是260#溶剂油。

[0062]具体地,萃取有机相中萃取剂、相调节剂、稀释剂的体积比满足:萃取剂10~40%;相调节剂5~20%;稀释剂40~85%。

[0063]具体地,萃取有机相中萃取剂体积分数可以是10%、12%、14%、15%、16%、18%、20%、21%、22%、24%、25%、26%、28%、30%、32%、33%、34%、35%、37%、38%、39%或40%。

[0064]具体地,萃取有机相中相调节剂体积分数可以是5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%、15%、16%、18%或20%。

[0065]具体地,萃取有机相中稀释剂体积分数可以是40%、42%、43%、44%、45%、47%、48%、49%、50%、50%、52%、53%、54%、55%、57%、58%、59%、60%、60%、62%、63%、64%、65%、67%、68%、69%、70%、72%、73%、74%、75%、77%、78%、79%、80%、82%、83%、84%或85%。

[0066]优选地,反萃取钼所需反萃试剂的pH值为8~9。

[0067]优选地,反萃取钒所需反萃试剂的pH值>12。

[0068]关于反萃过程,需要说明的是,反萃过程是萃取有机相与反萃试剂竞争目标离子过程:

[0069]萃取体系在不同酸碱度的萃取能力不同,因而在不同酸碱度下对不同离子竞争力和选择性不同;

[0070]在pH值为8~9时,本发明萃取体系对钼离子亲和力<反萃试剂对钼离子亲和力,而本发明萃取体系对钒离子亲和力>反萃试剂对钒离子亲和力,因而能够实现钼的反萃和钼、钒分离;

[0071]在pH值为>12时,本发明萃取体系对钒离子亲和力<反萃试剂对钒离子亲和力,因而能够实现钒的反萃。

[0072]具体地,如图1所示,所述从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法包括:

[0073]S1、获取钒钼酸盐溶液,调节钒钼酸盐溶液至酸性,采用萃取有机相萃取钒钼酸盐溶液实现钼钒共萃获得富钼钒萃取有机相;

[0074]S2、加入反萃试剂反萃钼,调节反萃试剂至碱性,采用反萃试剂反萃富钼钒萃取有机相获得富钒有机相和富钼反萃液;

[0075]S3、加入反萃试剂反萃钒,调节反萃试剂至较步骤S2中反萃试剂更强的碱性,将富钒有机相反萃获得富钒反萃液;

[0076]S4、将富钒反萃液和富钼反萃液各自独立地处理获得钒产品和钼产品。

[0077]具体地,S1中调节钒钼酸盐溶液pH值至3~4。

[0078]具体地,S1中萃取的相比为O/A=1:5~5:1,萃取级数为2级~5级。

[0079]具体地,S2中调节反萃试剂pH值至8~9。

[0080]具体地,S2中反萃钼的相比为O/A=1~10:1,级数为2级~8级。

[0081]具体地,S3中调节反萃试剂pH值至>12。

[0082]具体地,S3中反萃钒的相比为O/A=1~10:1,反萃取级数为2级~5级。

[0083]优选地,S2之前还设有将富钼钒萃取有机相洗涤除杂和洗出水回流与调节至酸性的钒钼酸盐溶液混合作为萃取段水相进液的步骤。

[0084]具体地,洗涤剂pH值≥步骤S1中钒钼酸盐溶液调节后的pH值。

[0085]优选地,洗涤剂pH值为4~4.5。

[0086]优选地,洗涤剂为硫酸溶液。

[0087]具体地,富钼钒萃取有机相洗涤除杂时,相比O/A=5~15/1,级数1~5级。

[0088]优选地,S2之后还设有富钒萃取有机相净化除杂和洗出水调节pH值后回流至洗涤段水相进口处,用作洗涤剂的步骤。

[0089]具体地,富钒萃取有机相的净化剂为硫酸盐水溶液。

[0090]具体地,富钒萃取有机相的净化除杂时O/A=5~15:1,级数1~5级。

[0091]具体地,富钒萃取有机相的净化剂的pH值≥S2中反萃钼用反萃试剂的pH值。

[0092]优选地,富钒萃取有机相的净化剂pH值可选9~10。

[0093]需要说明的是,在此pH区间内,在保证对钒洗脱效率较低的情况下,能有效洗去富钒有机相中夹带的钼,有利于富集、纯化后端富钒反萃液。当pH<9时,富钒有机相中会存在钼洗脱不完全的情况,导致富钒反萃液纯度下降;当pH>10时,富钒有机相中的钒会存在较高的洗脱率,导致钒的收率下降。

[0094]优选地,所述从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法还包括:

[0095]将S4反萃获得的空白有机相水洗再生作为萃取有机相回流。

[0096]具体地,空白有机相水洗再生相比O/A=5~20:1,级数为1~2级。

[0097]优选地,S1前还包括:

[0098]S0、将萃取有机相酸处理去除无机杂质获得活化季铵盐。

[0099]具体地,S0包括:

[0100]S001、将萃取剂、相调节剂、稀释剂按照设定体积比混合均匀获得萃取有机相;

[0101]S002、将S001获得的萃取有机相使用1mol/L~2mol/L的硫酸溶液溶液洗涤处理;

[0102]S003、将S002洗涤处理的萃取有机相进一步洗涤至中性。

[0103]优选地,所述从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法还包括:

[0104]S5、将萃余液回流用于制备钒钼酸盐溶液,回收未被萃取的钒、钼,并将除钒、钼外其余贵金属浓缩。

[0105]实施时,未被萃取的钒、钼进一步参与钒、钼的萃取,避免了钒、钼元素浪费,有助于提高钒、钼元素收率;同时,浸出液中除钒、钼外其余金属元素未被萃取有机相萃取,在萃余液回流过程不断累计,实现了多种贵金属元素的富集,为其余贵金属元素的回收提供了富品位原料。

[0106]与现有技术相比,本发明将萃余液回流制备钒钼酸盐溶液,一方面,避免了钒、钼元素浪费,提高了钒、钼元素收率;另一方面,在萃余液回流过程中实现了多种贵金属元素的富集,便于贵金属元素的回收。

[0107]第二方面,本发明公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0108]第三方面,本发明公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0109]第四方面,本发明公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的系统,包括:按照物料给进上游至下游方向顺次连接的预处理子系统、萃取单元、反钼单元、反钒单元和再生单元,上游位置单元的出口与相邻下游单元的入口连接。

[0110]具体地,萃取单元的入口与预处理子系统的出口连接;萃取单元包含两个流量控制器,分别控制萃取有机相和预处理后的钒钼酸盐溶液的流量;萃取单元包含用于多级逆流萃取2~5台串联的离心萃取机。

[0111]实施时,离心萃取机离心萃取获得分离的富钼钒萃取有机相与萃余液。

[0112]具体地,萃取单元的富钼钒萃取有机相的出口与反钼单元入口连通,反钼单元包含两个流量控制器,分别控制富钼钒萃取有机相和钼反萃所用反萃剂进料流量;反钼单元还包括2~8台串联的用于多级逆流反萃离心萃取机。

[0113]实施时,反钼单元中离心萃取机离心萃取获得分离的富钒萃取有机相与富钼反萃液。

[0114]具体地,反钼单元的富钒萃取有机相的出口与反钒单元入口连通,反钒单元包含两个流量控制器,分别控制富钒萃取有机相和钒反萃所用反萃剂进料流量;反钒单元还包括2~5台串联的用于多级逆流反萃离心萃取机。

[0115]实施时,反钒单元中离心萃取机离心萃取获得分离的空白萃取有机相与富钒反萃液。

[0116]具体地,再生单元包含两个流量控制器,分别控制空白有机相和纯水进料流量;再生单元还包括1~2台串联的用于多级逆流再生的离心萃取机。

[0117]实施时,再生单元中离心萃取机离心萃取得到循环有机相和再生水,其中循环有机相出口连接萃取单元。

[0118]优选地,萃取单元与反钼单元之间设有洗涤单元,富钼钒萃取有机相入口与萃取单元的富钼钒萃取有机相的出口连通;富钼钒萃取有机相出口与反钼单元的入口连通。

[0119]具体地,洗涤单元包含两个流量控制器,分别控制富钒钼萃取有机相和洗涤剂进料流量;洗涤单元包含用于多级逆流洗涤1~5台串联的离心萃取机。

[0120]实施时,洗涤单元净化富钒钼萃取有机相,去除有机相中杂质。

[0121]优选地,反钼单元与反钒单元之间设有净化单元,净化单元入口与反钼单元的富钼钒萃取有机相的出口连通;净化单元出口与反钒单元的入口连通。

[0122]具体地,净化单元包含两个流量控制器,分别控制富钒萃取有机相和净化剂进料流量;净化单元包含用于多级逆流净化1~5台串联的离心萃取机。

[0123]第五方面,本发明公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法的应用,包括:用于HDS废催化剂或钒钼矿浸出液中钒、钼元素的分离。

[0124]具体地,本发明所述HDS废催化剂或钒钼铅矿及其浸出液满足表1:

[0125]表1HDS废催化剂或钒钼铅矿及其浸出液组成表

[0126]

[0127]

[0128]实施例1

[0129]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,如图1所示,包括:

[0130]1、钒钼酸盐溶液前处理:钒钼酸盐溶液为采用碱浸处理HDS废催化剂并进行常规工业化除杂后所得溶液,使用浓硫酸调节浸出液pH至3.8,浸出液中Mo含量为11.3g/L,V含量为6.9g/L;

[0131]2、有机相预处理:有机相为体积分数5%的Alamine336、20%的N263、10%的仲辛醇以及65%的260#溶剂油复配而成;使用2mol/L硫酸溶液以相比O/A=1/1处理有机相6次,再使用去离子水洗涤至近中性;

[0132]3、萃取:使用预处理后的有机相以相比O/A=1.3/1与前处理后的浸出液进行混合萃取,萃取级数为3级,得到含钒钼负载1和萃余液,其中萃余液中钒含量为6ppm,钼含量为13ppm;

[0133]4、洗涤:洗涤所用洗涤剂为pH为4.2的稀硫酸溶液,洗涤相比O/A=10/1,洗涤级数为3级,得到含钒钼负载2和洗出水,洗出水回流至萃取段水相进口处,与前处理后浸出液一并进入萃取段;

[0134]5、钼反萃:钼反萃所用反剂为pH为8.7的硫酸钠溶液,硫酸钠浓度为0.15mol/L,相比O/A=5/1,级数为6级,得到含钒负载1和富钼反萃液,富钼反萃液中钼浓度为43.41g/L,对应钼的回收率为99.88%,蒸发浓缩结晶后的固体中钼酸盐质量分数为99.62%;

[0135]6、净化:净化所用净化剂为pH为9.6的硫酸钠溶液,硫酸钠浓度为0.05mol/L,相比O/A=10/1,净化级数为3级,得到含钒负载2和净化液,净化液调节pH后回流至洗涤段水相进口处,作为洗涤剂,循环使用;

[0136]7、钒反萃:钒反萃所用反剂为pH为12.8的硫酸钠溶液,硫酸钠浓度为0.15mol/L,相比O/A=5/1,级数为3级,得到空白有机相和富钒反萃液,富钒反萃液中钒浓度为26.52g/L,对应钒的回收率为99.91%,蒸发浓缩结晶后的固体中钒酸盐质量分数为99.59%;

[0137]8、再生:再生段所用再生剂为纯水,相比O/A=6/1,再生级数为1级,得到再生后循环有机相,无需重复进行有机相预处理,可直接返回萃取段的有机相进口处,循环使用。

[0138]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0139]本实施例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0140]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,如图2所示,包括:按照物料给进上游至下游方向顺次连接的预处理子系统、萃取单元、反钼单元、反钒单元和再生单元,上游位置单元的出口与相邻下游单元的入口连接。

[0141]萃取单元的入口与预处理子系统的出口连接;萃取单元包含两个流量控制器,分别控制萃取有机相和预处理后的钒钼酸盐溶液的流量;萃取单元包含用于多级逆流萃取3台串联的离心萃取机。

[0142]离心萃取机离心萃取获得分离的含钒钼负载1与萃余液。

[0143]萃取单元的含钒钼负载1的出口与反钼单元入口连通,反钼单元包含两个流量控制器,分别控制含钒钼负载1和钼反萃所用反萃剂进料流量;反钼单元还包括6台串联的用于多级逆流反萃离心萃取机。反钼单元中离心萃取机离心萃取获得分离的含钒负载1与富钼反萃液。

[0144]反钼单元的含钒负载1的出口与反钒单元入口连通,反钒单元包含两个流量控制器,分别控制含钒负载1和钒反萃所用反萃剂进料流量;反钒单元还包括3台串联的用于多级逆流反萃离心萃取机。反钒单元中离心萃取机离心萃取获得分离的空白有机相与富钒反萃液。

[0145]再生单元包含两个流量控制器,分别控制空白有机相和纯水进料流量;再生单元还包括1台串联的用于多级逆流再生的离心萃取机。再生单元中离心萃取机离心萃取得到循环有机相和再生水,其中循环有机相出口连接萃取单元。

[0146]萃取单元与反钼单元之间设有洗涤单元,洗涤单元含钒钼负载2入口与萃取单元的含钒钼负载1出口连通;含钒钼负载2出口与反钼单元的入口连通。

[0147]洗涤单元包含两个流量控制器,分别控制含钒钼负载1和洗涤剂进料流量;洗涤单元包含用于多级逆流洗涤3台串联的离心萃取机。洗涤单元净化含钒钼负载1,去除有机相中杂质。

[0148]反钼单元与反钒单元之间设有净化单元,净化单元含钒负载2入口与反钼单元的含钒负载1的出口连通;含钒负载2出口与反钒单元的入口连通。

[0149]净化单元包含两个流量控制器,分别控制含钒负载1和净化剂进料流量;净化单元包含用于多级逆流净化3台串联的离心萃取机。

[0150]实施例2

[0151]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,如图1所示,包括:

[0152]1、钒钼酸盐溶液前处理:钒钼酸盐溶液为采用酸浸法处理钒钼铅矿回收Pb并进行常规工业化除杂后所得溶液,使用浓硫酸调节浸出液pH至3.5,浸出液中Mo含量为9.3g/L,V含量为13.2g/L;

[0153]2、有机相预处理:有机相为体积分数10%的Alamine308、15%的Aliquat336、10%的正癸醇以及65%的260#溶剂油复配而成;使用1.5mol/L硫酸溶液以相比O/A=1/1处理有机相6次,再使用去离子水洗涤至近中性;

[0154]3、萃取:使用预处理后的有机相以相比O/A=1.5/1与前处理后的浸出液进行混合萃取,萃取级数为4级,得到含钒钼负载1和萃余液,其中萃余液中钒含量为10ppm,钼含量为12ppm;

[0155]4、洗涤:洗涤所用洗涤剂为pH为4.3的稀硫酸溶液,洗涤相比O/A=8/1,洗涤级数为4级,得到含钒钼负载2和洗出水,洗出水回流至萃取段水相进口处,与前处理后浸出液一并进入萃取段;

[0156]5、钼反萃:钼反萃所用反剂为pH为8.5的硫酸钠溶液,硫酸钠浓度为0.1mol/L,相比O/A=6/1,级数为5级,得到含钒负载1和富钼反萃液,富钼反萃液中钼浓度为37.15g/L,对应钼的回收率为99.87%,蒸发浓缩结晶后的固体中钼酸盐质量分数为99.58%;

[0157]6、净化:净化所用净化剂为pH为9.5的硫酸钠溶液,硫酸钠浓度为0.05mol/L,相比O/A=8/1,净化级数为4级,得到含钒负载2和净化液,净化液调节pH后回流至洗涤段水相进口处,作为洗涤剂,循环使用;

[0158]7、钒反萃:钒反萃所用反剂为pH为13.5的硫酸钠溶液,硫酸钠浓度为0.1mol/L,相比O/A=4/1,级数为4级,得到空白有机相和富钒反萃液,富钒反萃液中钒浓度为35.17g/L,对应钒的回收率为99.92%,蒸发浓缩结晶后的固体中钒酸盐质量分数为99.71%;

[0159]8、再生:再生段所用再生剂为纯水,相比O/A=5/1,再生级数为1级,得到再生后循环有机相,无需重复进行有机相预处理,可直接返回萃取段的有机相进口处,循环使用。

[0160]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0161]本实施例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0162]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,如图2所示,和实施例1区别在于:

[0163]萃取单元包含用于多级逆流萃取4台串联的离心萃取机;

[0164]反钼单元包括5台串联的用于多级逆流反萃离心萃取机;

[0165]反钒单元包括4台串联的用于多级逆流反萃离心萃取机;

[0166]再生单元还包括1台串联的用于多级逆流再生的离心萃取机;

[0167]洗涤单元包含用于多级逆流洗涤4台串联的离心萃取机。

[0168]洗涤单元净化含钒钼负载1,去除有机相中杂质;净化单元包含用于多级逆流净化4台串联的离心萃取机。

[0169]实施例3

[0170]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,包括:

[0171]1、钒钼酸盐溶液前处理:钒钼酸盐溶液为采用酸浸处理HDS废催化剂并进行常规工业化除杂后所得溶液,使用碱液调节浸出液pH至3.8,浸出液中Mo含量为22.4g/L,V含量为14.8g/L;

[0172]2、有机相预处理:有机相为体积分数10%N208、15%的Adogen464、15%的正庚醇以及60%的260#溶剂油复配而成;使用1mol/L硫酸溶液以相比O/A=1/1处理有机相6次,再使用去离子水洗涤至近中性;

[0173]3、萃取:使用预处理后的有机相以相比O/A=3/1与前处理后的浸出液进行混合萃取,萃取级数为5级,得到含钒钼负载1和萃余液,其中萃余液中钒含量为18ppm,钼含量为23ppm;

[0174]4、洗涤:洗涤所用洗涤剂为pH为4.1的稀硫酸溶液,洗涤相比O/A=6/1,洗涤级数为5级,得到含钒钼负载2和洗出水,洗出水回流至萃取段水相进口处,与前处理后浸出液一并进入萃取段;

[0175]5、钼反萃:钼反萃所用反剂为pH为8.8的硫酸钠溶液,硫酸钠浓度为0.2mol/L,相比O/A=5/1,级数为7级,得到含钒负载1和富钼反萃液,富钼反萃液中钼浓度为37.3g/L,对应钼的回收率为99.90%,蒸发浓缩结晶后的固体中钼酸盐质量分数为99.63%;

[0176]6、净化:净化所用净化剂为pH为9.7的硫酸钠溶液,硫酸钠浓度为0.05mol/L,相比O/A=6/1,净化级数为5级,得到含钒负载2和净化液,净化液调节pH后回流至洗涤段水相进口处,作为洗涤剂,循环使用;

[0177]7、钒反萃:钒反萃所用反剂为pH为13.5的硫酸钠溶液,硫酸钠浓度为0.1mol/L,相比O/A=4/1,级数为4级,得到空白有机相和富钒反萃液,富钒反萃液中钒浓度为19.71g/L,对应钒的回收率为99.88%,蒸发浓缩结晶后的固体中钒酸盐质量分数为99.64%;

[0178]8、再生:再生段所用再生剂为纯水,相比O/A=7/1,再生级数为1级,得到再生后循环有机相,无需重复进行有机相预处理,可直接返回萃取段的有机相进口处,循环使用。

[0179]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0180]本实施例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0181]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,如图2所示,和实施例1区别在于:

[0182]萃取单元包含用于多级逆流萃取5台串联的离心萃取机;

[0183]反钼单元包括7台串联的用于多级逆流反萃离心萃取机;

[0184]反钒单元包括4台串联的用于多级逆流反萃离心萃取机;

[0185]再生单元还包括1台串联的用于多级逆流再生的离心萃取机;

[0186]洗涤单元包含用于多级逆流洗涤5台串联的离心萃取机。

[0187]洗涤单元净化含钒钼负载1,去除有机相中杂质;净化单元包含用于多级逆流净化5台串联的离心萃取机。

[0188]实施例4

[0189]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,与实施例1相比区别在于:有机相为体积分数5%的HostarexA324,20%的TOMAC、15%的正庚醇以及60%的260#溶剂油复配而成;其余同实施例1。

[0190]钼的回收率为99.75%,蒸发浓缩结晶后的固体中钼酸盐质量分数为99.68%;钒的回收率为99.82%,蒸发浓缩结晶后的固体中钒酸盐质量分数为99.63%。

[0191]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0192]本实施例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0193]本实施例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,和实施例1中离提取钒钼的系统相同。

[0194]对比例1

[0195]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,与实施例1相比区别在于:将钒、钼元素共萃所需浸出液pH调节至2;此条件下对萃取效果基本没有影响,但增加了酸耗,增加了成本。

[0196]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0197]本对比例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0198]本对比例采用的分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,和实施例1中离提取钒钼的系统相同。

[0199]对比例2

[0200]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,与实施例1相比区别在于:将钒、钼元素共萃所需浸出液pH调节至5;此条件下钼的回收率会降低至80%左右,其他结果基本无影响。

[0201]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0202]本对比例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0203]本对比例采用的分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,和实施例1中离提取钒钼的系统相同。

[0204]对比例3

[0205]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,与实施例1相比区别在于:将洗涤段中所用洗涤剂的pH调节为6;此条件下洗涤段会出现分相乳化的问题,无法正常进行实验。

[0206]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0207]本对比例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0208]本对比例采用的分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,和实施例1中离提取钒钼的系统相同。

[0209]对比例4

[0210]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,与实施例1相比区别在于:将净化段中净化剂的pH调节为11;此条件下钒的回收率会下降至85%~90%,其他结果基本无影响。

[0211]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0212]本对比例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0213]本对比例采用的分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,和实施例1中离提取钒钼的系统相同。

[0214]对比例5

[0215]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,与实施例1相比区别在于:先反钒,再反钼;此条件下在反钒时,钼和钒均会被反萃下来,无法进行钒钼分离与纯化。

[0216]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0217]本对比例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0218]本对比例采用的分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,和实施例1中离提取钒钼的系统相同。

[0219]对比例6

[0220]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,与实施例1相比区别在于:采用一种季铵盐、叔胺类(R3N)萃取剂的混合萃取剂,季铵盐同实施例1相同,叔胺类(R3N)为取代基C6烷烃基的叔胺萃取剂,不属于R=C8~C10的叔胺、R=异辛基的叔胺和N208中一种或多种。

[0221]此条件下钒、钼的回收率下降至<80%,其中钒回收率76%,钼回收率74%。

[0222]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0223]本对比例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0224]本对比例采用的分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,和实施例1中离提取钒钼的系统相同。

[0225]对比例7

[0226]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,与实施例1相比区别在于:采用季铵盐、叔胺类(R3N)混合萃取剂,叔胺类(R3N)同实施例1相同,季铵盐的取代基为C6烷烃基,不属于N263、Aliquat336、TOMAC或Adogen464。

[0227]此条件下钒、钼的回收率下降至<40%,其中钒回收率34%,钼回收率38%。

[0228]本对比例公开一种从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的应用,使用上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法。

[0229]本对比例公开一种从HDS废催化剂回收钼钒的方法,除了上述的从钒钼酸盐溶液中有效分离提取钒钼的方法外还包括:将HDS废催化剂浸出制备的HDS废催化剂浸出液作为钒钼酸盐溶液。

[0230]本对比例采用的分离提取钒钼的系统,使用本实施例从钒钼酸盐溶液中回收钼钒的方法,和实施例1中离提取钒钼的系统相同。

[0231]由实施例1-4可知,钼的回收率为99.75%~99.90%,蒸发浓缩结晶后的固体中钼酸盐质量分数为99.58%~99.68%;钒的回收率为99.82%~99.92%,蒸发浓缩结晶后的固体中钒酸盐质量分数为99.59%~99.71%。

[0232]对比实施例1、对比例1、对比例2可知,钒、钼元素共萃所需浸出液pH对钼的回收率有显著影响,钒、钼元素共萃所需浸出液pH最优pH为3~4。

[0233]对比实施例1、对比例3、对比例4可知,洗涤、净化阶段pH对分离、钒的回收率有显著影响。

[0234]对比实施例1、对比例5可知,只有先反萃钼,后反萃钒才能实现钒钼分离与纯化;先反萃钒,后反萃钼不能实现钒钼分离与纯化。

[0235]对比实施例1、对比例6、对比例7可知,萃取剂种类和萃取剂取代基不同对钒、钼的回收率有显著的影响,不满足本发明限定范围的萃取剂钒、钼的回收率显著下降。

[0236]以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

说明书附图(2)

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标签:有色金属回收技术,钒钼提取
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