粗钨酸钠溶液亚铁盐沉淀法除铬、钒的热力学分析及实验验证

废硬质合金再生利用过程中得到的粗钨酸盐溶液Cr、V含量容易超标,由于Cr、V与W具有十分相似的水溶液性质,粗钨酸盐溶液除铬、钒一直是个技术难题.本文针对亚铁盐沉淀法从粗钨酸钠溶液中除铬、钒工艺过程进行热力学分析研究,分别绘制了298K时Cr-Fe-H2O体系和V-Fe-H2O体系的Eh-pH图、Cr6+-Fe3+-V5+-H2O体系和Cr3+-Fe2+-Fe3+-V5+-H2O体系的热力学平衡图.热力学分析结果表明:粗钨酸钠溶液中Cr(Ⅵ)在酸性和碱性体系下均能够被Fe2+或Fe(OH)2沉淀还原,V(Ⅴ)则会与Fe2+或Fe(OH)2反应生成Fe(VO3)2沉淀;在Cr3+-Fe2+-Fe3+-V5+-H2O体系中存在Fe(VO3)2+Fe(OH)3+Cr(OH)3+Fe(OH)2共沉淀稳定区,为亚铁盐沉淀法同时除铬、钒提供了热力学可行性,并获得了沉淀法最佳条件控制区间.验证实验结果表明:控制溶液的pH为9、以n(Fe2+):n(V+Cr)=15:1加入硫酸亚铁沉淀剂时,粗钨酸钠溶液的除铬率高达99.85％、除钒率为95.05％、钨损失率仅为0.33％,实验效果与热力学分析结论基本相符;滤渣的SEM-EDS分析结果,进一步证实了Fe-Cr-V共沉淀的技术可行性.