酸法提取五氧化二钒工艺

    一、工艺流程
    矿石破碎→球磨→酸浸→固液分离→预处理→萃取反萃取沉钒→红钒热解→五氧化二钒。
    石煤钒矿石破碎后湿式球磨至粒度－60目占80％以上，然后用占矿石质量15%的硫酸连续搅拌，温度85℃，液固体积质量比（0.85～1）：1，钒以四价形式转入溶液。固液分离后，矿渣堆放，溶液预处理后，以P 204＋TBP ＋磺化煤油为萃取剂，经7级箱式半逆流萃取，然后用1～1. 5mol/L的硫酸5级反萃取，得到质量浓度80～120 g/L的含钒溶液，加热氧化沉淀得红钒（多钒酸铵），红钒于550℃下加热分解得五氧化二钒。
    二、工艺原理及应用
    陕西山阳县境内的石煤钒矿石中的钒一部分在云母中以类质同象形式置换六次配位的三价铝而存在于云母晶格中｛云母分子式为K （Al，V）₂[AlSi₃O₁₀]（OH）₂｝，若从云母中浸出钒必须破坏云母结构，故这部分钒难于浸出。直接用酸破坏云母结构，即在一定温度和酸度下，让氢离子进入云母晶格中置换A1³⁺，使离子半径发生变化，将钒释放出来。钒被氧化成四价后用酸溶解，反应式为：
（V₂O₃）·x＋2H₂SO₄＋1/2O₂→
V₂O₂（SO₄）₂＋4H₂O＋x，
V₂O₂（OH）₄＋2H₂SO₄→
V₂O₂（SO₄）₂＋4H₂O，
    得到的是蓝色的硫酸钒酰溶液，经过后续处理得五氧化二钒产品。
    该工艺在陕西山阳县10余家钒加工厂得到广泛应用，总收率达65%～71%，生产成本控制在5.5～6.8万元/t。生产废水中的Fe²⁺，Fe³⁺、A1³⁺等金属离子通过氧化、沉淀、过滤、澄清去除，氨态氮通过调pH、加热、吹脱可除去90%，废水可循环使用；生产过程中不产生有害气体，对大气无污染。