第12卷第3期 2012年6月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Engincering
KOH介质多元体系中铬酸钾与钒酸钾的高效结晶分离
杨娜"，王少娜，杜浩‘，泰亚灵，郑诗礼"，张站
(1.中国科学院过程工程研究所湿法冶全清洁生产技术国家工程实验室，北京100190；2.中国科学院研究生院，北京100049)
Vol.12 No.3 June2012
要：测定了KOH-KVO4-H,O体系的溶解度，结合KOH-K,CrO-HzO体系的溶解度变化规律，研究了摘
KOH-K,CrO4-K,VO-H,O四元体系中蒸发结晶分离K,CrO,和冷却结晶分离K,VO,的方法.针对锐钾系亚熔盐分解获得的溶出液组成，研究了该体系中K,CrO,和K,VO。结晶分离工艺参数对分离效果的影响。结果表明，将溶出液蒸发至KOH浓度为630~670g/L进行K;CrO，分高，KCrO,结品率达90%以上，品体纯度达95%以上；将分离K,CrO 0008050080 2%（6)的优化结晶条件下，K;VO。结晶率为60%以上，晶体纯度达90%以上，分离K;CrO,和K,VO,后的溶液返回钒查业熔盐分解反应过程循环使用。
关键词：铬酸钾；钒酸钾；氢氧化钾：亚熔盐：结晶分离
中图分类号：0782 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2012)03-040207
日前，含钒铬溶液分离方法主要为沉淀法和萃取分离法[16,7]沉淀法耗酸、臧量大，产品纯度低，而溶剂
钒是全球性的稀缺资源及重要战略金属，由于其具有很高的抗张强度、硬度、抗疲劳强度和较好的抗腐蚀性1-引等优良的物理化学性能，被广泛用于钢铁、有色冶金和化工等行业，其中85%以上用丁钢铁工业间，络也是重要的战略金属，络化合物应用广泛，涉及国民经济15%以上的商品品种，是重要的化工、冶金基础原料钒钛磁铁矿产生的钒渣是提钒的主要原料，58%的钒产品来源于钒渣5，钒钛磁铁矿中钒、铬共生，铬将进入钒清中，高温销化氟化培烧工艺是目前提钒的主流方法46.月，该方法流程简单，但存在反应温度高(750~850℃)、钒资源利用率低(70%~80%)、铬不能回收等不足[3.9，严重制约了钒产业的可持续发展
针对现有钒洁钠化焙烧工艺的资源环境难题，中国科学院过程工程研究所在亚熔盐铬盐清洁生产技术[19-12]的基础上，提出了钾系亚熔盐法钒液提钒清洁生产新工艺(3)，该工艺利用KOH亚熔盐介质产生的氧负离子强化钒渣中钒尖晶石、铬尖晶石等矿相分解，可在反应温度250℃下，实现钒-次转化率95%以上，铬转化率达80%以上，是重要的创新钒渣提钒工艺(14.15]钒渣经80%(@)KOH亚熔盐分解后，经稀释脱硅处理，得到强碱性溶液，其成分主要为KOH250~300g/L，K,VO4 约50g/L,K,CrO4约6g/L，实现在强碱性条件下K,CrO4 和K,VO4的高效分离是建立钾系亚熔盐法钒渣提钒新工艺的键
萃取因具有回收率高、工序少、设备简单、可连续操作等优点，在钒铬分离方面已得到重视和应用，多以萃取钒为主，2种方法都只适用于中性和弱碱性体系，无法实现高碱体系下钒铬的分离.对于高浓度KOH溶液中 K,VO。和K,CrO的分高研究未见报道
固液相平衡的研究是结晶分高的理论基础 KOH-KCrO-H2O(40,80及95C)体系的溶解度已有相关研究[18)，而KOH-K;VOg~HzO(40和80C)体系的溶解度未见研究.本工作首先测定了K，VO在KOH溶液中的溶解度变化规律，对K,CrO,和K,VO在KOH溶液中溶解度的变化规律进行了对比分析，确定了K,CrO4 和KVO4的分离方法.在此基础上，根据钒钾系业熔益分解的落出液组成，研究了KOH浓度、结晶温度、搅拌速度、晶种添加量等工艺参数对结晶分离的影响规
律，确定了KCrO4和K,VO4分离的最优工艺参数 2实验
2.1实验试剂与仪器
试剂：KOH和K;CrO，均为分析纯(北京化学试剂厂)，K,VO4·3HzO纯度大于99%(0，承德钢铁集团有限公司)
仪器：D-8401-WZ数显控速搅拌机(天津实验仪器厂)，SHZ-DIII循环水式真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司)，HZ-9612K高温振荡培养箱（太仓市科教器材
收稿日期：201204-09，修回日期：20120514
基金项目：国家“十二五”科技支撑计划基金资助项目(编号：2012BAF03B01)：国家白然科学基全重大项具资助编号：51090382)：国家高技术研究发
展计划(863)基全资助项目(编号：2011AA060702)
作者简介：杨据(1985-)女，陕西省西安事人，硕士研究生，化学上程专业；郑诗扎，通讯联系人，E-mait:sizteng@home.ipe.ac.cn
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