偏釩酸銨是淡黃色或白色的晶體,主要用作化學(xué)試劑、催化劑、催干劑、媒染劑等,在陶瓷工藝中廣泛用作釉料,也可用于制取五氧化二釩。工業(yè)中生產(chǎn)偏釩酸銨的方法主要是在經(jīng)過(guò)凈化處理后的釩酸鈉溶液中加入氯化銨或硫酸銨,得到偏釩酸銨沉淀:NaVO3+NH4Cl=NH4VO3↓+NaCl。由于偏釩酸銨在水中的溶解度相對(duì)加大,釩在廢液中的含量較高(1-2.5克/升V2O5),整個(gè)操作時(shí)間較長(zhǎng),能量消耗較大。
研究背景
在專利申請(qǐng)CN101121961A題為《加溫加壓生產(chǎn)偏釩酸銨的方法及其加溫加壓分解塔》中公布了一種新的生產(chǎn)偏釩酸銨的方法,其內(nèi)容主要是:先將釩礦石粉碎成細(xì)度為80-200目的礦粉;將礦粉與烯硫酸或純堿溶液混合成礦漿;將以上礦漿放入加溫加壓分解塔內(nèi)加溫加壓,加溫范圍80℃-240℃,加壓范圍0-3MPa,加溫加壓時(shí)間5-35分鐘;將分解后礦漿中的礦渣與含釩溶液分離,將含釩溶液送入萃取槽萃取;然后加碳銨反萃,加氨鹽沉淀出偏釩酸銨,偏釩酸銨經(jīng)離心脫水、烘干后得到偏釩酸銨產(chǎn)品。該方法采用反萃后加銨鹽的方法也存在廢液中釩含量高、沉釩時(shí)間長(zhǎng)等工業(yè)問(wèn)題,未能從根本上解決偏釩酸銨的制備問(wèn)題。
因此,如何能進(jìn)一步地優(yōu)化偏釩酸銨的制備方法,以能夠獲得沉釩率高、制備時(shí)間短和工藝簡(jiǎn)單易用等的制備偏釩酸銨的制備方法還有待于進(jìn)一步研究和亟待開(kāi)發(fā)。
研究?jī)?nèi)容
本研究的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的制備偏釩酸銨的方法中沉釩時(shí)間長(zhǎng)、廢液中釩含量高以及工藝復(fù)雜等缺點(diǎn),提供了一種偏釩酸銨的制備方法。
本研究提供給一種偏釩酸銨的制備方法,其中,該方法包括以下步驟:
(1)調(diào)節(jié)含釩溶液的pH值;
(2)將結(jié)晶劑A添加到步驟(1)所得的含釩溶液中,且在攪拌條件下進(jìn)行接觸反應(yīng),待所述結(jié)晶劑A完全溶解后,再添加結(jié)晶劑B進(jìn)行第二接觸反應(yīng),所述結(jié)晶劑A為銨鹽,所述結(jié)晶劑B為低碳醇;
(3)將步驟(2)所得的產(chǎn)物進(jìn)行固液分離,并將分離出的固體進(jìn)行干燥處理。
研究結(jié)果
本研究提供的偏釩酸銨的制備方法,通過(guò)在釩液中加入可溶性銨鹽,待該可溶性銨鹽溶解后又加入無(wú)水乙醇,使得偏釩酸銨的結(jié)晶時(shí)間由120分鐘縮短到5分鐘,且沉釩率可達(dá)到99%以上,無(wú)水乙醇經(jīng)減壓蒸餾后又可以重新應(yīng)用到偏釩酸銨的結(jié)晶中,即可以循環(huán)使用,達(dá)到環(huán)保節(jié)能綠色生產(chǎn)的要求,采用本研究的制備方法簡(jiǎn)單易用、設(shè)備要求低、操作方便、適應(yīng)范圍廣、成本低,具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。