摘要：在用酸浸辅助浸出法从煤中提取钒的过程中，产生了两种主要类型的工业废水：钒的精炼和沉淀。大多数一般工艺都是经过合格处理的废水，回收研究相对有限。但对于绿色生产，节约和减少排放，本文针对提钒废水制碱浓缩母液沉钒技术进行研究和讨论，希望能为相关人员提供一些新的思路。

关键词：提钒废水制碱;浓缩母液;沉钒技术

1石煤提钒工艺概述

由于石炭的成分非常复杂，钒的赋存状态与表现形式也有所不同，而大部分石炭中的钒以同构形态存在于泡桐的晶体结构中[1]。但是，传统的有益方法（重选、磁选、浮选等）都无法进行有效的分离。想要得到这些钒，就需要先打破泡桐的晶体结构，钒主要是利用湿法冶金方法在石炭中得到的。目前，从煤中提取钒的技术主要包括：

（1）钠焙烧工艺流程：钠焙烧-水浸-金属阳离子置换-钒铵盐沉淀-普通焙烧。

（2）无盐酸的浸出过程：无盐焙烧-酸浸-萃取-消除沉淀-氨水提钒，普通焙烧。

（3）计算焙烧过程：计算焙烧是稀酸液化的过程铵浸出离子交换铵盐燃烧的一般沉淀。

（4）加压直接酸液化的过程：酸液化的提取加压即除去沉淀的铵盐，一般燃烧。

（5）微波酸浸工艺：微波酸浸工艺、铵盐萃取浸出工艺、，钒盐的一般沉淀。

（6）强化浸出和酸浸过程的辅助：酸浸过程（氨水浸出、燃烧时一般钒的沉淀） 。

其中，助浸剂的加强与酸浸工艺，也就是利用在浸出阶段中添加助浸剂（以氟化物居多）以促使海桐晶格的破碎，从而提高了钒的浸出[3]。该工艺技术具有对原材料适应性强，对环境污染较小，便于大量生产等优势。

2试验原料及实验方法

2.1石煤提钒沉钒母液的再循环应用研究

通过分析煤中提钒母液和硫酸铵沉淀母液的特点，研究了硫酸铵沉淀母液的回收方法。研究了其对汽提速度、汽提现象、汽提剂H+含量和V2O5质量的影响，考虑了影响硫酸铵沉淀母液回收的各种因素，最后确定了氨沉淀母液的回收工艺。硫酸钒铵母液对汽提速率、汽提现象、汽提剂H+含量的影响，研究了产品V2O5的质量和循环过程中钒沉淀的氨消耗，以确定硫酸钒母液对煤提钒工艺参数的影响;通过测定每种液体中的离子含量，研究了硫酸钒铵母液回收过程中微量元素的积累。

2.2石煤提钒萃余液及沉钒母液的全过程实验研究

结合精制回收技术和硫酸钒铵母液沉淀，进行了全过程试验[4]。分析了工艺参数（如浸出速度、萃取速度、萃取现象、汽提速度、钒沉淀现象、V2O5质量等）在从石炭中提取钒的任何工艺中，讨论了钒提取残渣和石炭中硫酸铵钒沉淀母液的回收及其对原工艺质量的损害;描述了石炭提钒和硫酸铵提钒母液沉淀提钒系统的全过程水平衡图和各元素平衡图。最后，为石炭提钒和硫酸铵提钒母液沉淀提供了多种回收技术。

3石煤提钒沉钒法母液的循环使用研究

石煤提钒过程中的钒沉淀阶段，将形成大量的硫酸铵钒沉淀母液。钒沉淀硫酸铵母液，是一种以高浓度的氨酸污染氮。总氨含量超过30000mg/L，杂质如镁、铁、SO42-等物质严重超标。所以，若对沉淀的硫酸钒铵母液大规模污染，将造成水体的富营养化等一系列环境污染。目前，处理硫酸钒母液的已成熟方法，主要包括：（1）在消除氨水去除过程中用石灰中和的方法，主要为了脱除硫酸钒铵母液中的氨氮含量。同时，加入硅粉也能除去母液硫酸母液中的某些杂质。处理后的尾水也可以达标排放或用于热交换处理，但氨氮浓度通常需要在100mg/L范围内去除，所需硅烟量也较大，而且氨水吹制工艺的成本也很昂贵;（2）化学沉淀法，主要用作NH4+含量小于500mg/L的钒沉淀硫铵母液，对高浓度钒沉淀硫铵母液处理效果较差;（3）中国近代史上化学蒸发结晶的方法。该方法的最主要好处，是NH4+可用作硫酸盐的处理。虽然用这个办法也能够达到零污染排放，但建设和运营成本相对较高。

目前，对浸出剂以及酸浸煤钒在提取过程中所形成的母酒钒硫酸铵沉淀的回收利用研究还相对较少，缺乏简便、经济、合理、可充分利用的硫酸铵提钒或水炮中有益离子（如NH4+）的硫酸铵提钒母液处理工艺[5]。

因此，有必要深入研究硫酸钒母液的循环利用，包括直接酸浸或从煤中提取钒的助浸，从而提供一种工艺简单、经济合理、回收效率高的钒母液硫酸钒母液回收工艺。

钒沉淀硫酸铵母液循环过程中，富钒硫铵母液中Si、Al、Fe、Mg、P、F、As的含量基本没有积累，K、Na含量随着循环次数的增加而逐渐积累，直至累积到一定程度后才保持恒定，其中S的含量在一至二次循环后一直处于基本平衡状态，而NH4+的含量则在第一次循环中急剧增加，然后基本平衡;沉降后，硫酸钒铵母液以及处理液中的NH4+含量基本恒定。在钒沉淀硫酸铵母液循环过程中，汽提塔H+含量在初始循环过程中从2.94 mol/L逐渐下降到2.79 mol/L，然后基本恒定，汽提塔速度V的第六阶段基本恒定。所有五氧化二钒产品均符合GB3283-87标准（V2O5-98）。

4结语

综上所述，石煤是中国钒矿的主体资源。其储量相当丰富，占全球五氧化二钒贮备量的百分之八十七以上。在煤中提炼五氧化二钒，是提纯钒的重要途径。目前，用助浸剂从石炭中提取钒的过程中产生的废水主要有两类：钒的精炼和沉淀。为了绿色生产、节能减排，论文主要以石煤提钒沉淀钒硫铵母液的循环使用、石煤提钒萃余液以及沉淀钒硫铵母液的全流程试验等二个方面为切入点，针对提钒废水制碱浓缩母液沉钒技术进行研究和讨论，希望能为相关人员提供一些新的思路。

参考文献

[1] 张国斌.石煤提钒萃余液与沉钒母液的循环利用研究[D]. 武汉科技大学，2014

[2] 宋进，彭望，汤波.提升钒溶液沉钒效果的工艺以及提钒工艺：CN108842074A[P]. 2018.

[3] 陈东辉，岳庆丰.从提钒废渣中再提钒的新技术研究[J].承钢技术，1992，000（003）：35-40，46.

[4] 唐先庆， 李科. 沉钒废水循环利用技术研究与应用[J]. 铁合金， 2015， 46（11）：3.

[5] 史永军，王文领.沉钒母液废水处理方法：CN102198992A[P].2011.