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.The invention relates to the recovery of vanadium compounds. In the prior art, vanadium compounds, especially V 2 O 5 , are produced from ores by oxidative roasting of the raw materials with the addition of NaCl, Na 2 SO 4 and the like in a suitable furnace at a temperature of about 1000 ° C. The raw materials used are ores or so-called vanadium slags, which always contain the insoluble forms of the triple-arm vanadium most often bound to RO-type oxides in a spinel bond. This bond is very stable and requires high temperature for decomposition. Also, the oxidation reaction in the solid or semi-liquid form of this charge with heterogeneous character is slow, the vanadium yield does not exceed 70-80% and the exhaust gases contain harmful substances, especially Cl 2 , HCl etc. Another disadvantage is low thermal efficiency of furnaces, production of diluted solutions of vanadates and the low purity of the obtained V ' 2 O 5 , which at the first precipitation reaches only 90-95% and further refining makes the process considerably more expensive.
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 V2OS 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.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the process according to the invention, which consists in adding to the finely ground raw material containing V 2 O 3 or another insoluble form of vanadium a solution of NaOH or KOH at a concentration of 250-400 g / l Na 2 O or K 2 O The reaction mixture obtained is forced by a pressure pump into a flow autoclave where it is heated to a temperature of at least 250 ° C, preferably 320-340 ° C. At the same time, gaseous oxygen or air is injected into the solution, which, however, is injected due to the lower O 2 content at an overpressure which is higher than the overpressure at which oxygen is injected. The required pressure is 12-18 MPa depending on the temperature and resistance of the device and the oxidizing agent used. In this case, the oxidation of the insoluble V 2 O 3 to V 2 O 5 , which is soluble in the caustic soda and which passes into the solution in the Na 3 VO 4 form, takes place. The solution is cooled to a temperature below 30 ° C, preferably 5-10 ° C, whereby crystalline pure Na 3 VO 4 is precipitated. 8-12 H 2 O. Only 1-2 g / 1 V 2 O 5 remains in the mother liquor. This content can be further reduced by the addition of soluble fluorine or phosphate salts (NaF, Na 3 PO 4 , etc.). This further reduces the content of V 2 O S in the mother liquor to 0.5-1 g / l. During leaching, Al 2 O 3 , SiO 2 and the like are also dissolved. These substances can be precipitated with lime before crystallization and filtered off. After crystallization of the vanadates, the mother liquor is returned to the leaching of the feedstock after possible further concentration. Treatment of Na 3 VO 4 to conventional V 2 O 5 is carried out in a manner known per se by acidifying the salt after dissolution in water, filtering off the vanadic acid and remelting.
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.It is therefore an object of the present invention to provide vanadium compounds by adding to the finely divided feedstock containing V 2 O 3 or another insoluble form of vanadium a solution of NaOH or KOH at a concentration of 250-400 g / l Na 2 O or K 2 O, preferably 320- 350 g / l, the reaction mixture is heated to a temperature of at least 250 ° C, preferably 320-340 ° C, and oxidized by oxygen or air blown under pressure, after which the solution is cooled to below 30 ° C, preferably 5 ° C. - 10 ° C, which eliminates crystalline alkaline vanadate.
V matečném roztoku se obsah V2O5 popřípadě dále sníží přidáním rozpustných fluoridů, či forforečnanů, které dále zvýší účinek krystalisace.In the mother liquor, the V 2 O 5 content is optionally further reduced by the addition of soluble fluorides or phosphates, which further enhance the crystallization effect.
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· jehoExemplary embodiment of the vanadium slag after Fe separation is wet ground with 8-10 m 3 of a solution containing 300-350 g / l Na 2 O (as NaOH) .The reaction mixture is pumped under a pressure of 15 MPa into a tubular autoclave with a heat exchanger. At the same time, compressed oxygen or air is blown into the reaction mixture in excess, which is then separated from the mash in a tower separator.