CS207295B1 - Způsob kontinuálního získávání polyvanadičnanu amonného z rpztoků obsahujících vanad - Google Patents

Description

(54) Způsob kontinuálního získávání polyvanadičnanu amonného z rpztoků obsahujících vanad «· · - ' ...........Vynález se týká způsobu kontinuálního získávání polyvanadičnanu amonného z roztoků, obsahujících vanad, a to s velmi nízkým obsahem kysličníku alkalického kovu a při nízkém obsahu zbytkové kyseliny v matečném louhu.

Z roztoků, obsahujících vanad, se vanadová sůl potřebná pro výrobu ferrovanadu a pod. získává srážením zpravidla ve formě polyvanadičnanu alkalického kovu, nebo směsného polyvanadičnanu amonného a polyvanadičnanu alkalického kovu, nebo tetravanadičnanu amonného.

Běžně se polyvanadičnan alkalického kovu získává ohřátím na teplotu 90 až 95 °C roztoku, jehož pH se upravuje za nepřetržitého mícháni přídavkem kyseliny na hodnotu 1,5 až 2. Přitom se vysráží polyvanadičnan alkalického kovu, který má v praxi velmi omezené použití, protože pro promytí a kalcinaci obsahuje 6 až 10 % kysličníku alkalického kovu, který je nutno odstranit rafinaci. Rafinace se provádí bud rozpouštěním polyvanadičnanu alkalického kovu v amoniaku a krystalizací, kterou se : získá polyvanadičnan příp. tetravanadičnan amonný, nebo polyvanadičnan alkalického kovu se ‘ v pevném stavu promývá roztokem amonné sole a získá se rovněž polyvanadičnan amonný.

Nejčastěji se vanadová sůl z roztoku, obsahujícího vanad, získává vysrážením směsného polyvanai dičnanu amonného a polyvanadičnanu alkalického 207295 5 kovu a to ták, že roztok se ohřeje na teplotu 90 až 95 °C a za nepřetržitého míchání se do roztoku dávkuje kyselina tak, aby pH byl upraven na hodnotu 1,8 až 2,6 a zároveň se přidává amonná sůl ! nebo amoniak v poměru 1 až 2,5 g na 1 g vanadu v roztoku obsaženého. Takto upravený roztok se míchá na uvedené teplotě po dobu 3 hodin, během níž sedimentuje sraženina směsného-polyvanadičnanu, která se filtruje, promývá a dále zpracovává. Ve směsném polyvanadičnanu zůstává 0,5 až

1,5 % kysličníku alkalického kovu a to proto, že v úvodu srážení dochází v určité fázi nejdříve ke vzniku primární sraženiny polyvanadičnanu alkai lického kovu a teprve po dosažení pH 1,8 až 2,6 a po uplynutí určité reakční doby dochází ke srážení vlastního kvalitního produktu, tj. polyvaj nadičnanu amonného. Primární sraženina vytváří ! nekvalitní zárodečné dmo, které je v průběhu ' dalších reakcí obalováno kvalitní sráží polyvanadičnanu amonného. Polyvanadičnan alkalického ; kovu váže poměrně vysoký obsah kysličníku alka‘ lického kovu, který se promítá i do směsného polyvanadičnanu.

Nevýhodou uvedených postupů je diskontinuální zpracování, poměrně'vysoký obsah kysličníku alkalického kovu v získaném polyvanadičnanu a to, že při šaržovitém srážení se získává produkt s rozdílnou homogenitou a kvalitou, což způsobuje

207 295 potíže při dalším zpracování a kromě toho matečný louh po vysrážení obsahuje 2 až 4 g volné kyseliny v 1 litru, kterou je nutno před vracením do procesu neutralizovat. Touto neutralizací však dochází k zatěžování roztoků síranem nebo chloridem alkalického kovu. Diskontinuální způsob je technologicky náročný, vyžaduje bezpodmínečné dodržování technologické kázně, je málo efektivní a náročný na energii.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob kontinuálního získávání polyvanadičnanu amonného z roztoků obsahujících vanad podle vynálezu, který spočívá v tom, že do roztoku obsahujícího vanad, který se kontinuálně přivádí do průtokového srážecího reaktoru, se rovněž kontinuálně dávkuje kyselina tak, aby pH bylo udržováno v rozmezí hodnot 3 až 4, přičemž se přidává amoniak nebo amonné sole v množství 1 až 6 g na 1 g vanadu obsaženého ve zpracovávaném roztoku a teplota roztoku se trvale udržuje v rozmezí 90 až 95 °C. Vzniklá sraženina polyvanadičnanu amonného se z reaktoru kontinuálně odvádí na zahuštění a filtraci.

Výzkumem bylo ověřeno, že za podmínky, že pH roztoku je trvale udržováno na hodnotě 3 až 4 a zároveň jsou přidávány amonné sole nebo amoniak v množství 1 až 6 g na 1 g vanadu podle obsahu kysličníku alkalického kovu nebo chrómu a teplota roztoku je udržována na 90 až 95 °C, nedochází nejdříve ke tvorbě primární sraženiny polyvanadičnanu alkalického kovu a teprve následně ke srážení polyvanadičnanu amonného, ale zárodečné zrno je přímo tvořeno kvalitním produktem polyvanadičnanu amonného s velmi nízkým obsahem kysličníku alkalického kovu. Hodnota pH musí být udržována na uvedeném stupni regulování přídavku kyseliny pomocí pH-metru, a současně musí být regulován přídavek amonných iontů tak, aby byl udržen jejich hmotnostní poměr k obsahu vanadu z roztoků ve zmíněném rozmezí. Zásadně při použití běžných roztoků postačí přídavek amoniaku nebo amonné sole v množství 1 až

2,5 g na 1 g vanadu v roztoku obsaženého. Tento přídavek je však nutno zvýšit až na 6 g na 1 g vanadu, jestliže roztok obsahuje značné množství kysličníku alkalického kovu nebo chrómu. Při zvýšení na 6 g lze kontinuální srážení se stejnými výsledky provádět i z roztoků, které obsahují až 100 g kysličníku alkalického kovu nebo až 25 g chrómu na 1 litr zpracovávaného roztoku.

Výhodou způsobu dle vynálezu je to, že získaný j polyvanadičnan amonný obsahuje po promytí pou- i ze 0,05 až 0,1 % kysličníku alkalického kovu. ; V důsledku vysoké hodnoty pH obsah zbytkové kyseliny v matečném louhu nepřesahuje 0,5 až 1 g na 1 litr louhu, takže k neutralizaci se spotřebuje minimální množství alkálií. Sraženina udržuje kónstantní homogenitu v chemickém složení a ve fyzikálních vlastnostech zrna a zbytkový vanad v matečném louhu nepřesahuje množství 0,01 g na 1 litr louhu,

Z hlediska investic je zařízení, tj. průtokový ohřívaný reaktor, nenákladné a rychlý průběh procesu a jeho kontinuita vedou k výraznému snížení spotřeby energie a ke zvýšení produktivity práce.

Příklad

K ověření byl použit roztok, který mimo jiné obsahoval:

V 22,7 g . r¹

Na₂O 61,3 g . I“¹

Cr 3,2 g . I¹

Kontinuální loužení bylo prováděno za násl. podmínek:

přívod roztoku 21 ml/min přívod (NH₄)₂ SO₄ (450g . 1^_1) 1,77 ml/min přívod H₂SO₄ (0,99 g . ml^-1) 0,43 ml/min udržovaná pH 3,4 (NH₄)₂ SO₄ : V 1,8 reakční doba zdržení 60 min teplota 92 °C

Dosažené výsledky jsou promítnuty v násl. tabulce:

Čas odběru vzorku min.	Složení matečného roztoku	Složení polyvanadičnanu amonného
V g. i'1	H2SO4 zbyt. g. i1	nh4 g-i‘l	Na2O %	nh4 %
30	0,108	0,74	10,24	0,123	5,89
60	0,106	0,39	10,11	0,083	5,91
90	0,103	0,44	10,18	0,084	5,93
120	0,093	0,34	10,35	0,072	5,92
150	0,093	0,34	10,50	0,075	5,93
180	0,089	0,39	10,55	0,072	5,95
230	0,091	0,49	10,53	0,055	5,92
285	0,085	0,49	10,72	0,062	5,91

Celková doba průběhu — 285 min

Spotřeba výluhu — 6 000 ml

Spotřeba roztoku (NH₄)₂SO₄ — 504 ml

SpotřebaH₂SO₄ — 123 ml

Jak z tabulky je patrno, je kontinuálním způsobem srážení dosaženo významného snížení obsahu Na₂O ve výsledném produktu při velmi nízkých obsazích zbytkového vanadu a kyseliny sírové v matečním roztoku.

Polyvanadičnan amonný taktojřískaný lze vzhledem k výsledné kvalitě výhodně použít pro výrobu ferrovanadu, dále k výrobě pigmentů do barev, k výrobě kovového vanadu, v chemickém průmyslu apod.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob kontinuálního získávání polyvanadičnanu amonného z roztoků obsahujících vanad vyznačený tím, že do roztoku s obsahem vanadu plynule přiváděného do srážecího reaktoru se kontinuálně dávkuje kyselina tak, aby pH roztoku bylo udržováno v rozmezí hodnot 3 až 4, přičemž se k roztoku přidává amoniak nebo amonné sole v množství 1 až 6 g na 1 g vanadu, obsaženého ve zpracovávaném

   207 295 roztoku, teplota roztoku se trvale udržuje v rozmezí 90 až 95 °C a vzniklá sraženina polyvanadičnanu amonného se kontinuelně odvádí na zahuštění a filtraci.