CS202451B1 - Způsob získávání sloučenin vanadu - Google Patents

Description

Vynález se týká získávání sloučenin vanadu. Dosavadním způsobem se sloučeniny vanadu, především V₂O₅, vyrábějí z rud oxidačním pražením surovin za přísady NaCl, Na₂SO₄ a podobně ve vhodné peci při teplotě cca 1000 °C. jako suroviny se používá rudy nebo tzv. vanadové strusky, které vždy obsahují nerozpustné formy trojmoeného vanadu nejčastěji vázaného na kysličníky typu RO ve spinelové vazbě. Tato vazba je velmi stálá a při žárové cestě vyžaduje k rozkladu vysokou teplotu. Rovněž oxidační reakce v pevné nebo polotekuté formě této vsázky s heterogenním charakterem probíhá pomalu, výtěžek vanadu nepřesahuje 70—80 % a v odcházejících plynech jsou obsaženy škodlivé látky, především Cl₂, HC1 apod. Další nevýhodou je nízká tepelná účinnost pecí, produkce zředěných roztoků vanadičnanů a nízká čistota získaného V'₂O₅, která při prvém sražení dosahuje jen 90—95 % a další rafinace proces podstatně zdražuje.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do jemně mleté suroviny, obsahující V₂O₃ nebo jinou nerozpustnou formu vanadu, přidáme roztok NaOH nebo KOH o koncentraci 250—400 g/1 Na₂O nebo K₂O. Získanou reakční směs vháníme tlakovým čerpadlem do průtokového autoklávu, kde se ohřívá na teplotu nejméně 250 °C, s výhodou 320—340 °C. Zároveň se do roztoku vhání plynný kyslík, popřípadě vzduch, který se však vhání s ohledem na nižší obsah O₂ při přetlaku zvýšeném oproti přetlaku, při kterém je vháněn kyslík. Potřebný tlak činí podle teploty a odporu zařízení a podle použitého oxidačního prostředku 12— 18 MPa. Přitom nastává oxidace nerozpustného V₂O₃ na V₂O₅, který je rozpustný v louhu a který ve foirmě Na₃VO₄ přechází do roztoku. Roztok se ochladí na teplotu pod 30 °C, s výhodou 5—10 °C, přičemž se vyloučí krystalicky čistý Na₃VO₄. 8—12 H₂O. V matečném roztoku zůstane jen 1—2 g/1 V₂O₅. Tento obsah je možno dále snížit přidáním rozpustných solí fluoru nebo fosforečnanů (NaF, Na₃PO₄ apod.). Tím se další krystalisaci sníží obsah V₂O_S v matečném roztoku na 0,5 — 1 g/1. Při loužení se zároveň rozpustí A1₂O₃, SiO₂ apod. Tyto látky lze před krystalisaci vysrážet pomocí vápna a odfiltrovat. Matečný roztok se po vykrystalisování vanadičnanů vrátí zpět na loužení suroviny po eventuálním dalším zahuštění. Zpracování Na₃VO₄ na běžný V₂O₅ se provede již známým způsobem okyselením sole po rozpuštění ve vodě, odfiltrováním kyseliny vanadičné a přetavením.

Předmětem vynálezu je tedy získávání sloučenin vanadu tím, že k jemně mleté surovině obsahující V₂O₃ nebo jinou nerozpustnou formu vanadu se přidá roztok NaOH nebo KOH o koncentraci 250—400 g/1 Na₂O nebo K₂O, s výhodou 320—350 g/1, reakční směs se ohřeje na teplotu nejméně 250 °G, s výhodou 320—340 °C, a oxiduje kyslíkem, či vzduchem vháněným pod tlakem, načež se roztok po filtraci ochladí na teplotu pod 30 °C, s výhodou 5—10 °C, čímž se vyloučí krystalický alkalický vanadičnan.

V matečném roztoku se obsah V₂O₅ popřípadě dále sníží přidáním rozpustných fluoridů, či forforečnanů, které dále zvýší účinek krystalisace.

Příklad provedení t vanadové strusky po separaci Fe se rozemílá za mokra s 8—10 m3 roztoku obsahujícího 300—350 g/1 Na₂O (ve formě NaOH]. Reakční směs se čerpá pod tlakem 15 MPa do trubkového autoklávu s výměníkem tepla, v němž se postupně ohřívá až na 340 °C. Zároveň se do reakční směsi vhání v nadbytku stlačený kyslík nebo vzduch, který se potom od rmutu oddělí ve věžovém odlučovači. Po expansi rmutu a po· jeho

Claims (1)

1. Způsob získávání sloučenin vanadu, vyznačený tím, že k jemně mleté surovině, obsahující V₂O₃ nebo jinou nerozpustnou formu vanadu, se přidá roztok NaOH nebo KOH o koncentraci 250—400 g/1 Na₂O nebo K₂O, s výhodou 320—350 g/1, reakční směs se ochlazení na cca 100 °C se pevný zbytek odfiltruje a promyje na vakuových filtrech. Roztok s obsahem 10—20 g/1 V₂O₅, 20—30 g/1 SiO₂ a 10 g/1 A1₂O₃ se sráží v míchačce čerstvým vápnem. Získaný křemičitan a hlinitan vápenatý se odfiltrují, promyjí a eventuálně se jich využije jako vedlejšího· produktu. Zbylý roztok se v průtokovém krystalisátoru ochladí na 10 °C, přičemž se vyloučí krystalický Na₃VC>4. 8—12 H₂O. Po· odfiltrování se z tohoto produktu vyrobí známým způsobem vanadové soli nebo V₂O₅.

   Matečný roztok o· obsahu cca 1 g/l V₂Os se odpaří na koncentraci 550—600 g/1 Na₂O. Po dalším ochlazení na 10—20 °C se vyloučí a odfiltrují zbylé nečistoty. Popřípadě lze matečný roztok ochladit na —10 °C, čímž rovněž dojde bez předchozího· odpařování k vyloučení nečistot.

   Matečný roztok se poté vrátí na přípravu vsázky.

   VYNÁLEZU ohřeje na teplotu nejméně 250 °C, s výhodou 320—340 °C, a oxiduje kyslíkem, či vzduchem, vháněným pod tlakem, načež se reakční směs po filtraci ochladí na teplotu pod 30 °C, s výhodou 5—10 °C, čímž se vyloučí krystalický alkalický vanadičnan.