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PERFECTIONNEMENTS DANS LA RECUPERATION DU VANADIUM DE SOLUTIONS
LE CONTENANT.
La présente invention se rapporte à la récupération du vanadium de solutions contenant de l'acide vanadique libr-
L'invention permet la récupération pratiquement com- plète du vanadium des dites solutions, sous forme de produit à haute teneur. Ce produit peut, si on le désire, être sous une forme convenant pour le traitement direct au four pour la fabrication de fero-vanadium ou bien sous forme convenait pour plus ample traitement pour la préparation d'oxyde de vanadium.
Un autre objet de l'invention est que la Phase de précipi-
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tation du vanadium puisse être employée comme phase dans la purification des solutions de zinc préalablement à la récu- pération électrolytique du zinc, permettant d'obtenir à la fois un vanadium commercial et du zinc métallique, des mi- nerais de zinc-vanadium et des produits métallurgiques.
Conformément à la présente invention, la solution de vanadium est traitée par une combinaison ferrique et neutra- lisée Par l'addition d'une base, ou bien si elle contient déjà une composition ferrique, la solution est simplement neu- tralisée au moyen d'une base. De cette façon la vanadium est précipité de la solution.
En vue d'obtenir un produit à forte teneur, la solution du vanadium au besoin est d'abord épurée en enlevant les im- puretés qui seraient précipitées par la base utilisée pour la précipitation du vanadium*
Le précipité de vanadium peut toutefois encore contenir des sulfates, qui peuvent être enlevés comme il sera décrit ci-après.
Lorsque le vanadium existe dans la solution à traiter sous sa forme tetravalente, comme c'est le cas par exemple lorsque les impuretés ont été enlevées selon la méthode dé- . crita dans la demande de brevet Belge déposée le,31 août 1926, le vanadium avant la précipitation, est converti a l'état pentavalent pour assurer la précipitation pratiquement complè- te du vanadium* En employant la quantité requise de composé ferrique, et seulement autant de base qu'il est nécessaire pour neutrali- ser l'acide libéré par la réaction de l'acide vanadique avec le composé ferrique, le vanadium est entièrement précipité sous forme de vanadate ferrique.
D'autre part, en employant moins de composé ferrique et plus da base, la quantité de fer dans le Précipité de vanadium peut être réglée pour ré- pondre au traitement éventuel du vanadium produit. En tout cas, l'addition de composé ferrique permet que le vanadium soit pré-
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cipité par l'addition de beaucoup moins de base, et dans une période beaucoup plus courte qu'il ne serait nécessaire au- trement. Si la solution dont le vanadium est précipité, con tient du zinc en quantité suffisante, le précipité de vanadium outre sa teneur en vanadate de fer, consiste en un vanadate de zinc quelle que soit la base employée.
La précipitation du vanadium est considérablement accélé- rée et la quantité de réactifs nécessaire est diminuée lorsqu-' on procède à la précipitation à une température élevée, une température d'environ 50 C étant préférable pour des raisons économiques*
En appliquant cette invention au traitement de la solu- tion obtenue par la lixiviation acide des minerais ou autres produits métallurgiques contenant du zinc et du vanadium, la solution est neutralisée par l'addition d'une base pour l'en- lèvement des impuretés qui sont ainsi précipitées, comme il est indiqué dans la phase B du diagramme annexé.
S'il existait du phosphore, il peut avantageusement être enlevé par la méthode décrite dans la demande de brevet Belge' déposée le 30 août 1926; toutefois, comme le vanadium tendrait à se précipiter en même temps que les impuretés susdites, il est désirable de le conver- tir de la valence en laquelle il se rencontre normalement dans les solutions obtenues de ces minerais, à la forma tétravalente sous laquelle il est moins susceptible de se précipiter pen- dant l'enlèvement des impuretés. A cette fin, on peut ajouter du sulfate ferreux pendant ou après la phase de lixiviation du minérale indiquée en A. Après que les impuretés sont enle- vées, le vanadium est converti de sa forme tétravalente à sa forme pentavalente moins soluble pour faciliter sa précipita- tion subséquente.
Il peut être converti par exemple dans la phase C à l'é- tat pentavalent, par l'addition d'acide et d'un agent oxydant tel que le bi-oxyde de manganèse. Un composé ferreux tel qu'un
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sulfate ferreux, peut être ajouté pendant ou avant cette pé- riode et, après avoir été converti par l'agent oxydant à l'é- tat ferrique, il peut être employé comme composé ferrique né- cessaire pendant la phase de Précipitation du vanadium. Après oxydation du vanadium, la solution légèrement acide dans la- quelle le vanadium existe actuellement sous la forme penta- valente, est prête pour la précipitation du vanadium dans la pnase D.
Le composé ferrique, tel que le sulfate de fer, est ajouté alors, s'il n'a pas été produit déjà dans la so- lution comme il est dit précédemment, et la solution est - neutralisée par l'addition d'une basa telle que l'oxyde de zinc de la centre de zinc, de la chaux ou du calcaire, à une température élevée de préférence aux environs de 50 C, l'o- pération étant avantageusement exécutée dans une cuve employ- ant une agitation mécanique pour conserver la chaleur dans la solution. comme variante, il est fait usage d'une solution de chlorure de sodium sous forme d'eau saumâtre naturelle ou eau de mer, le gypse y étant Plus aisément soluble que dans l'eau fraîche..
Si le précipité de vanadium contient des sulfates ba- siques ou autres composés basiques, la liquide de lavage est acidifié au degré voulu pour rendre les composés basiques solubles sans dissoudre sensiblement le vanadium. Cette opération de lavage est exécutée de préférence dans une aérie de cuves avec agitation mécanique de la solution, l'opération étant continue.
Le précipité de vanadium et l'eau sont alimen- tés en quantités réglées dans la première cuve de la série, et passent par trop plein dans chacune des cuves successives; on employera Par exemple trois cuves en série, dont la capaci- té combinée est telle que le précipité de vanadium soit soumis au lavage pendant une période de deux heures*
La boue ou pulpe est alors concentrée dans la phase G et
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filtrée dans la phase H, le trop-plein des condenseurs et le produit filtré passant par la décharge. La masse de ré- sidu de filtrage est un produit de vanadium qui convient pour la fabrication du ferro-vanadium ou de l'oxyde de vanadium.
Lorsque le produit est destiné à la fabrication du ferro-vanadium, il est bon que la teneur en fer puisse être modifiée comme on le désire; ce résultat est obtenu facile- ment en dosant convenablement les quantités de composés fer- riques et de la base, ajoutés ou présents dans la phase de précipitation du vanadium.
REVENDICATIONS.
1)- Méthode de précipitation du vanadium des solutions contenant de l'acide vanadique libre, par addition d'une substance basique, et neutralisation subséquente de la solu- tion dans laquelle est présenta le composé ferrique.
2)- La méthode revendiquée en 1, dans laquelle le vana- dium est d'abord converti de sa forme tétravalente à son état pentavalent.
3) - La Méthode revendiquée en 1, dans laquelle la solu- tion est d'abord traitée pour 'le enlèvement du phosphore.
4)- Méthode revendiquée en 1, réalisée à une température élevée, de préférence aux environs de 50 C.
5)- La méthode revendiquée en 1, 2,3 ou 4, dans laquel- le suffisamment de composé ferrique est ajouté, pour effec- tuer la précipitation de la totalité du vanadium sous forme de vanadate ferrique.
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IMPROVEMENTS IN THE RECOVERY OF VANADIUM FROM SOLUTIONS
CONTAINER.
The present invention relates to the recovery of vanadium from solutions containing free vanadic acid.
The invention allows for the substantially complete recovery of the vanadium from said solutions as a high content product. This product may, if desired, be in a form suitable for direct furnace treatment for the manufacture of fero-vanadium or in a form suitable for further processing for the preparation of vanadium oxide.
Another object of the invention is that the precipitation phase
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tation of vanadium can be employed as a phase in the purification of zinc solutions prior to the electrolytic recovery of zinc, making it possible to obtain both commercial vanadium and metallic zinc, zinc-vanadium minerals and metallurgical products.
According to the present invention, the vanadium solution is treated with a ferric combination and neutralized by the addition of a base, or if it already contains a ferric composition, the solution is simply neutralized by means of. a base. In this way the vanadium is precipitated from the solution.
In order to obtain a high-content product, the vanadium solution, if necessary, is first purified by removing the impurities which would be precipitated by the base used for the vanadium precipitation *
The vanadium precipitate may, however, still contain sulphates, which can be removed as will be described below.
When the vanadium exists in the solution to be treated in its tetravalent form, as is the case for example when the impurities have been removed according to the de- method. Crita in the Belgian patent application filed on August 31, 1926, the vanadium before the precipitation, is converted to the pentavalent state to ensure the practically complete precipitation of the vanadium * By employing the required quantity of ferric compound, and only as much As the base needed to neutralize the acid liberated by the reaction of vanadic acid with the ferric compound, the vanadium is entirely precipitated as ferric vanadate.
On the other hand, by employing less of the ferric compound and more of the base, the amount of iron in the vanadium precipitate can be controlled to meet the possible processing of the vanadium produced. In any case, the addition of the ferric compound allows the vanadium to be pre-
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precipitated by the addition of much less base, and in a much shorter period than would otherwise be necessary. If the solution from which the vanadium is precipitated contains zinc in sufficient quantity, the vanadium precipitate, in addition to its iron vanadate content, consists of a zinc vanadate regardless of the base used.
The precipitation of vanadium is considerably accelerated and the amount of reagents required is reduced when precipitation is carried out at an elevated temperature, a temperature of about 50 ° C being preferable for economic reasons.
In applying this invention to the treatment of the solution obtained by the acid leaching of ores or other metallurgical products containing zinc and vanadium, the solution is neutralized by the addition of a base for the removal of impurities which are thus precipitated, as indicated in phase B of the attached diagram.
If phosphorus existed, it can advantageously be removed by the method described in the Belgian patent application filed on August 30, 1926; however, as vanadium would tend to precipitate together with the aforesaid impurities, it is desirable to convert it from the valence in which it is normally found in solutions obtained from these ores, to the tetravalent form under which it is. less likely to precipitate during dirt removal. For this purpose, ferrous sulfate can be added during or after the mineral leaching phase indicated in A. After the impurities are removed, the vanadium is converted from its tetravalent form to its less soluble pentavalent form to facilitate its precipitation. - subsequent tion.
It can be converted, for example, into phase C in the pentavalent state, by the addition of acid and an oxidizing agent such as manganese bioxide. A ferrous compound such as
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ferrous sulfate, can be added during or before this period and, after being converted by the oxidizing agent to the ferric state, it can be employed as the necessary ferric compound during the vanadium precipitation phase. After oxidation of the vanadium, the slightly acidic solution in which the vanadium currently exists in the pentavalent form is ready for the precipitation of the vanadium in pnase D.
The ferric compound, such as iron sulphate, is then added, if it has not already been produced in the solu- tion as stated previously, and the solution is - neutralized by the addition of a basa such as zinc oxide from the zinc center, lime or limestone, at an elevated temperature preferably around 50 ° C., the operation being advantageously carried out in a tank employing mechanical agitation to retain heat in the solution. as a variant, use is made of a solution of sodium chloride in the form of natural brackish water or sea water, the gypsum being more easily soluble therein than in fresh water.
If the vanadium precipitate contains basic sulfates or other basic compounds, the wash liquid is acidified to the degree desired to render the basic compounds soluble without substantially dissolving the vanadium. This washing operation is preferably carried out in an aerated tank with mechanical stirring of the solution, the operation being continuous.
The vanadium precipitate and the water are fed in controlled quantities into the first tank of the series, and pass through overflow into each of the successive tanks; For example, three tanks will be used in series, the combined capacity of which is such that the vanadium precipitate is subjected to washing for a period of two hours *
The sludge or pulp is then concentrated in phase G and
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filtered in phase H, the condenser overflow and the filtered product passing through the discharge. The filter residue mass is a vanadium product suitable for the manufacture of ferro-vanadium or vanadium oxide.
When the product is intended for the manufacture of ferro-vanadium, it is good that the iron content can be changed as desired; this result is easily obtained by suitably dosing the quantities of ferric compounds and of the base, added or present in the vanadium precipitation phase.
CLAIMS.
1) - Method of precipitation of vanadium from solutions containing free vanadic acid, by addition of a basic substance, and subsequent neutralization of the solution in which the ferric compound is present.
2) - The method claimed in 1, in which the vanadium is first converted from its tetravalent form to its pentavalent state.
3) - The method claimed in 1, in which the solution is first treated for the removal of phosphorus.
4) - Method claimed in 1, carried out at an elevated temperature, preferably around 50 C.
5) - The method claimed in 1, 2, 3 or 4, in which sufficient ferric compound is added, to effect precipitation of all of the vanadium as ferric vanadate.
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