DE2211861A1

DE2211861A1 - Verfahren zur Gewinnung von Vanadium aus Ferrophosphor

Info

Publication number: DE2211861A1
Application number: DE19722211861
Authority: DE
Inventors: Joseph Solomon Lewiston N.Y.; Skiles David Oscar Grand Junction CoI.; Richardson Calvin Grady Malvern Ark.; Fox (V.StA.)
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1971-03-15
Filing date: 1972-03-11
Publication date: 1972-09-28
Also published as: AU3993072A; LU64956A1; IT952256B; NL174269B; NL7203355A; BE780653A; AT312312B; GB1369307A; FR2130229A1; FR2130229B1; NL174269C; AU460846B2; ZA721738B; JPS5413843B1

Description

9. Muz 1972 Gzy/ijoe

Veri'ahren zur Gewinnung von Vanadium aus Ferrophosphor.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Vanadium aus Ferrophosphor oder Ferrophosphor enthaltenden Gemischen unter Verwendung von voroxydiertern Ferrophosphor, von Erdalkaliverbindungen und von Alkalimetallsalzenc

Es sind schon viele Versuche gemacht worden, Vanadium aus Rohstoffen zu gewinnen, die solche enthalten. Da die hierfür erforderlichen Verfahren komplex sind, ist bisher noch kein zufriedenstellendes entwickelt worden. Vanadium findet sich in Rohstoffen, wie Phosphatgesteinen, die in vielen westlichen und südlichen Staaten der Vereinigten Staaten von Amerika vorkommen, und ferner im Ferrophosphor, der als Nebenprodukt bei der Gewinnung von elementarem Phosphor anfällt. Es ist schon versucht worden, Vanadium aus solches enthaltendem Ferrophosphor dadurch zu gewinnen, daß man den Ferrophosphor in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff und eines Alkalimetallhalogenides schmilzt. Dann wird das Vanadium unter Verwendung eines wässrigen Lösungsmittels in üblicher Weise ausgelaugt. Ein anderer Versuch zur Gewinnung von Vanadiumeus Eisenlegierungen besteht darin, daß man

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ein Gemisch von Ferrophosphor, Eisenoxyd und Silizium in einem elektrischen Ofen zu einer Legierung und einer Vanadium enthaltenden Schlacke schmilzt. Die so erhaltene Schlacke wird dann mit einem Alkalihalogenid gemischt und anschließend zur Gewinnung des Vanadiums in üblicher Weise geröstet.

Mittels dieser Verfahren kann man das Vanadium bis zu einem gewissen Ausmaße aus Vanadium enthaltendem Ferrophosphor gewinnen. Die Verfahren sind aber kompliziert und erfordern eine teure Vorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist ein technisch gutverwendbares Verfahren zur weitgehenden Gewinnung von Vanadium, das in Ferrophosphor

un(Joder in Gemischen von Ferrophosphor mit anderen Vanadium enthaltenden Erzen enthalten ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Vanadium

und

aus Ferrophosphor /oder aus Gemischen von Ferrophosphor mit anderen Vanadium enthaltenden Stoffen durch Rösten und Auslaugen. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß man ein Gemisch aus voroxydiertem Ferrophosphor, einer Erdalkaliverbindung und einem Alkalimetalisalz röstet. Das geröstete Gemisch wird dann mit einem wässrigen Lösungsmittel ausgelaugt, wobei die Vanadium-

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·"■ j ■"

verbindungen in Lösung gehen. Die Auslaugeflüssigkeit kann dann filtriert werden, wobei wenigstens 85% des in dem Fcrrophosphor enthaltenen Vanadiums gewonnen v/erden.

Ein Verfahren zum Oxydieren von Ferrophosphor besteht darin, daß man den Ferrophosphor zunächst in üblicher Art pulvert, so daß Teilchen mit Durchmessern von 15o Mikron oder darunter, vorzugsweise mit Durchmessern von 5 bis 5o Mikron entstehen. Der zerkleinerte Phosphor wird dann bei einer solchen Temperatur solange in einer oxydierenden Umgebung behandelt, daß praktisch der gesamte Phosphor in Phosphatverbindungen übergeführt wird. Hierbei können beliebige Oxydationsmittel verwendet werden, wobei man das Oxydieren auf einem Herde, in einem Wirbelbett, in einem Drehrohrofen, in einer FJainme und dergleichen durchführen kann.

Der praktisch vollständig oxydierte Ferrophosphor wird dann mit wenigstens einer Erdalkaliverbindung gemischt, z*B. mit Calziumcarbonat, Calziumoxyd_r Magnesiümcarbonat, Magnesiumoxyd, Erdalkali enthaltenden Schlacken, erdalkali enthaltenden Erzen und dergleichen. Hierbei gibt man wenigstens ein Alkalimetallsalz, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumcarbonat, Natriumsulfat oder dergleichen zu, wobei vorzugsweise Natriumchlorid verwendet

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wird. Das molare Verhältnis des Erdalkali, z.B. Calziumcarbonat, zum Phosphor in dem oxydierten Ferrophosphor ist in gewissem Ausmaße kritisch und sollte zwischen etwa l,o und etv/a 2,0, vorzugsweise bei etwa 1,5, liegen. Das ist erforderlich, damit die nachstehende Umsetzung stattfinden kann.

3CaCO₃ + 2FePO₄ $> Ca (PO₄) ₂ +

Die Menge des Alkalimetallsalzes, z.B. von Natriumchlorid, welche dem Gemisch aus dem voroxydierten Ferrophosphor und der Erdalkaliverbindung zugesetzt wird, kann schwanken. Geeignet ist ein Zusatz von etwa 3 bis etwa 35 Gew.%, vorzugsweise von etwa Io bis etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung.

Die Temperaturen und die_ für das Rösten erforderliche Zeit können schwanken. Für eine Röstzeit von wenigstens 45 Minuten können die Temperaturen zwischen etwa 7oo tind etwa Io5o C liegen. Eine Temperatur zwischen etwa 85o und etwa 95o°C für eiie Röstzeit von etwa 1 Stunde oder darüber ist erwünscht, wobei eine Temperatur von etwa 875°C für eine Röstzeit zwischen etwa 1 und etwa 2 Stunden vorzuziehen ist. Während des Röstens wird das in dem Ferrophosphor enthaltene Vanadium wahrscheinlich in Natriumvanadat übergeführt, das in einem flüssigen iMediuin löslich ist.

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Das wässrige Lösungsmittel für das Auslaugen sollte in solchen Mengen verwendet werden, daß die Vanadiumverbindungen in dem ge rösteten Gemisch gelöst werden. Die wässrige Flüssigkeit kann dann in üblicher Weise filtriert werden, um die in ihr enthaltenen Vanadiumverbindungen abzutrennen.

Das bevorzugte Verfahren für die Durchführung der Erfindung besteht darin, daß man den Ferrophosphor zunächst pulverisiert und ihn dann mit einer genügenden Menge eines Oxydationsmittels soweit oxydiert, daß aus dem Phosphor Phosphatverbindungen entstehen. Dann mischt man den oxydierten Ferrophosphor mit einer Erdalkaliverbindung in einem molaren Verhältnis zu dem Phosphor in dem oxydierten Ferrophosphor von etwa 1,5. Wenn man beispielsweise als Erdalkaliverbindung Calziumoxyd verwendet, so genügt ein molares Verhältnis von 1,5, damit die nachstehende Umsetzung stattfindet:

3CaO + 2FePO₄ ·> ^Fe ₂°3 ⁺ Ca₃(PO₄) ₂

Anschließend gibt man ein Alkalimetallsalz, wie Natriumchlorid, dem Gemisch aus dem oxydierten Ferrophosphor und der Erdalkaliverbindung zu, und zwar in einer Menge von etwa 25%, bezogen auf •das Gewicht des Gemisches. Dieses Geraisch wird dann mit Wasser

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den gewünschten
gemischt und zu/Formkörpern gepreßt. Diese Formkörper v/erden während etwa 2 Stunden bei etwa 875°C geröstet. Wahrscheinlich entsteht während des Röstens Natriumvanadat. Diese Verbindung geht beim Auslagen mit einer wässrigen Lösung praktisch vollständig in Lösung. Die Auslaugeflüssigkeit wird dann in üblicher V/eise filtriert, um die Vanadiumverbindungen zu gewinnen. Beim Rösten und Auslaugen werden wenigstens 85% des in dem ursprünglichen Ferrophosphor enthaltenen Vanadiums extrahiert.

Die Erfindung betrifft ferner das beschriebene Verfahren, wobei dem oxydierten Ferrophosphor andere Vanadium enthaltende Erze zugesetzt v/erden.

Die Beispiele erläutern einige Ausführungsformen der Erfindung Beispiel 1

Ein Muster von Ferrophosphor wurde durch Schmelzen von Phosphatgestein zur Gewinnung von elementarem Phosphor in einem elektrischen Ofen erhalten. Der als Nebenprodukt bei diesem Verfahren anfallende Ferrophosphor wurde zu Teilchen mit Durchmessern von 15o Mikron und darunter zerkleinert. Chemisch und spektrographisch wurde festgestellt, daß dieses Material 8,86% V O₅, 25,4% P und 57,2% Fe enthielt.

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Eine 3 mra dicke Schicht des ζürkIeinerteη Ferrophosphors auf einei: Schüssel aus Siliziumdioxyd wurde in einen Muffelofen gebracht. Die Temperatur in dem Ofen wurde auf 7oo°C erhöht und 3 Stunden hierbei gehalten, wobei feuchte Luft über die Schicht geleitet wurde. Anschließend entfernte man den Ferrophosphor aus dem Ofen, kühlte ihn auf Raumtemperatur ab und stellte bei der Wägung fest, daß sein Gewicht um 5% zugenommen hatte. Der Ferrophosphor wurde dann erneut gepulvert und' auf einei: Schüssel aus Siliziumoxyd über Nacht bei 82.^li°C gehalten. Auch hier wurde feuchte Luft über die Schicht geleitet. Nach Entfernung aus dem Ofen und Abkühlung auf Raumtemperatur wurde durch Wägung festgestellt, daß das Gewicht um 6 3% zugenommen hatte. Diese Gewichtszunahme beruhte auf der Oxydation des Ferrophosphors zu vorwiegend FePO., was durch Röntgenstrahlanalyse festgestellt wurde. Aus jedem Gramm des nichtoxydierten Ferrophosphors waren also etwa 1,63 g oxydierten Ferrophosphors entstanden. Durch eine Analyse wurde festgestellt, daß der oxydierte Ferrophosphor 5,4 % Y₂O₅ und 15,6 f P enthielt.

Ein durch Kernbohrungen in einem Van ad ium-· Bergwerk in Hot Springs, Arkansas, erhaltenes Vanadium—Er zinn st er vurdo gepxiJvert, gemischt und dann chemisch und spoktographisch analysiert, wobei sich ein Gehali von 1,1.1 ','.-. V_o0_r ergab.

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und Verschiedene Gemische des oxydierten/oder nichtoxydierten Ferrophosphors, des Erzes aus Arkansas, von Calziumcarbonat, Natriumchlorid und Wasser wurden gemischt und in eine zylindrische Form mit einem Durchmesser von 2,5 cm gebracht. Auf einen Preßstempel mit einem Durchmesser von 6,3 cm wurde ein Druck von 45o kg angesetzt, wobei dieser Stempel seinerseits einen Stempel mit einem Durchmesser von 2,5 cm bewegte. In der Form wurden nasse Preßkörper mit einem Durchmesser von 2,5 cm und einer Länge von 7,5 cm erhalten. Jeder Preßkörper wurde in einem Tiegel aus ALundiim in einem Muffelofen auf 875°C erhitzt, wobei feuchte Luft übergeleitet wurde. Nach einer Verweilzeit von 2 Stunden in dem Ofen wurden die calzinierten Preßkörper entfernt, auf Raumtemperatur abgekühlt und zu Teilchen mit Durchmessern von o,3 mm und darunter zerkleinert. Das zerkleinerte Material wurde 1 Stunde lang mit siedendem Wasser ausgelaugt, worauf die Flüssigkeit filtriert wurde. Der Gehalt des Rückstandes und des Filtrates an V_O_g wurde chemisch bestimmt. Aufgrund dieser Analyse wurde die extrahierte Menge von V₀O₁- berechnet.

Nach diesem Verfahren wurden sechs Versuche mit Mischungen verschiedener Zusammensetzungen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle I enthalten. Die Versuche 5 und 6 wurden ohne Zusatz von voroxydierten Ferrophosphor durch-

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geführt. Der Versuch 1 wurde ohne Zusatz von Calziumcarbonat durchgeführt. Die in der Tabelle enthaltenen Werte zeigen, daß daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren weit höhere Mengen Vanadium gewonnen werden afe nach den bekannten Verfahren.-

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Nr.

TABELLE

Wasserlösliches Vanadium von Rösten eines Gemisches von Arkansas-Erz und Ferrophosphor in Gegenwart von Natriumchlorid und gegebenenfalls Calziuincarbonat.

Versuchs-Nr.

g Arkansas-Erz im Muster g oxydiertes FeP im Muster g nichtoxydiertes FeP im Muster g CaCO₃

% oxydiertes FeP = y χ loo

% nichtoxydiertes FeP = y χ loo

4 % CaCO₃ zugemischt = ·γ χ loo

Mol-Verhältnis CaCO₃/P = _ Mol CaCO₃ in Muster k

Mol P in Muster von FeP g zugemischtes NaCl

60 60 60 60 60

9,8 9,8 9,8 9,8 ο ο

ο ο ο ο 6,ο 6,ο

ο 2,6 7,2 Ιο,2 ο 7,2

16,3 16,3 16,3 16,3 ο ο '

ο '■ ο ο ο Io Io ο 4,3 12 17 ο 12

ο ο,53 1,5 2,1 ο 1,5 1.7,2 18,3 19,3 2ο,ο 16,5 18,3

Fortsetzung Tabelle I

10 % zugesetztes NaCl = X loo 25 25 25 25

11 % zugesetztes NaCl = x loo - - _ - 25 25

g V₀O in 1+2
12 % V₂O₅ in Muster 1+2 = ^{X l0}° ^l'¹² ¹^⁶⁶ ^λ'⁵⁶

^ g V₂Op in 1+5

13 % ^V2°5 ^{in Muster 1+}5 = — ^{x 10}°

ο 14 % extrahiertes V₃O₅ 60 69 88 81 16 26

J^J 15 % V₃O₅, die aus dem ausgelaugten

<*» . Rückstand ausgewaschen rerden können o,73 o,55 o,21 o,32 - 1,28

Beispiel II

Eine zweite Reihe von Versuchen wurde durchgeführt, die etwa den beschriebenen Versuchen entsprachen, und bei welchen das in Beispiel I beschriebene Arkansas-Erz und der dort beschriebene Ferrophosphor verwendet wurden. Der einzige Unterschied bestand darin, daß anstelle von Calziumoxyd Calziumcarbonat verwendet wurde. Einige Versuche wurden ohne Zusatz von oxydiertem Ferrophosphor durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle II enthalten. Man sieht, daß die extrahierten Mengen an V₃O₅ bei dem erfindungsgeinäßen Verfahren erheblich höher sind als bei dem bekannten Verfahren. Zusätzlich kann man größere Mengen von oxydiertem Ferrophosphor den Vanadium enthaltenden Erzen zusetzen, ohne die extrahierte Menge von Vanadium zu verringern. Beim Zusatz von nichtoxydiertem Ferrophosphor zu einem Vanadium enthaltenden Erz nimmt die Menge des extrahierten Vanadiums erheblich ab.

Die Versuche zeigen ferner, daß die besten Ergebnisse mit einer Extraktion von 89% V₃O₅ erhalten wurden, wenn das molare Verhältnis von Calziumoxyd zu Phosphor bei 1,5 lag und damit der nachstehenden Gleichung entsprach:

3 CaO + 2 FePO₄ ■> Ca₃ (PO₄) ₂ + Fe₂O₃.

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TA3ELLE

II

Wasserlösliches Vanadium von Rösten eines Gemisches von Arkansas-Erz und Ferrophosphor in Gegenwart von Natriumchlorid und Calziumoxyd.

Nr.

1 g Arkansas-Erz im Muster

K> 2 g oxydiertes FeP im Muster O

«ο 3 g nichtoxydiertes FeP im Muster co

£ 4 g.CaO

O 5 % oxydiertes FeP = y-x loo

6 % nichtoxydiertes FeP = y χ loo

7 Mol-Verhältnis CaO/P =

= ^{Μο1 Ca0 (4)}

Mol P in Muster von FeP

8 g zugesetztes NaCl

% zugesetztes NaCl =

loo

5o 5o 5o 5o 5o 4o 4o 4o

8,2 8,2 8,2 16,4 16,4 16,4 ο ο ο

- - - - - - 2,o4,o6,o

2,6 3,4 4,3 5,2 6,9 8,6 1,34 2,7 4,ο

16,4 16,4 16,4 32,8 32,8 32,8

ο ο ο ο ο ο 5 Io 15

1,1 1,5 1,9 1,1 1,5 1,9 1,5 1,5 1,5

15,2 15,4 15,6 17,9 18,3 18,8 lo,8 11,612,5

25 25 25 25 25 25 _

K)

CX)

cn

Fortsetzung Tabelle II

10 % zugesetztes NaCl = — ^x 100 - - - - - - 25 25 25

g V₀O in 1+2

11 % V₂O₅ im Muster = xloo _lf64 1,62 1,59 2,o2 1,98 1,94 - -

g VO in i+3

12 % V_o0_K im Muster = χ

2 5 g \on l+j>+4

____-- l_f43 _lfll _lf95

»13 % extrahiertes V₀O₁, · 85 89 89 87 89 85 78 77 29

pi4 % ν»0-, die aus dem ausgelaugten Rückstand

IO ausgewaschen werden können o,26 o,2o o_r2o o,29 o,24 o,32 o,33 o,4o o,49

Beispiel III

Verschiedene Röstungen in Gegenwart von Natriumchlorid wurden so durchgeführt, wie es im Beispiel I beschrieben ist, mit deiu Unterschiede, daß Magnesxumcarbonat oder Hagnesiuuoxyd anstelle von Calziumcarbonat verwendet wurde. Es wurde das gleiche Arkansas-Erz und der gleiche oxydierte Ferrophosjjhor beschrieben, wie sie im Beispiel I erwähnt sind. Hierbei wurden 32 _f 5 c< oxydierten Ferrophosphors mit loo g Arkansas-Erz gemischt. Aus diesem Gemisch wurden feuchte Preßkörper mit einem Durchmesser von 2,5 cm hergestellt. Diese feuchten Preßkörper enthielten Magnesiumcarbonat oder Magnesiumoxyd in- verschiedenen molaren Verhältnissen zum Phosphor und 25 Gew.-% Natriumchlorid, bezogen auf das Gesamtgewicht von Erz, oxydiertem Fcrrophosphor und Magnesiumcarbonat oder Hagnesiumoxyd. Diese Presskörper wurden so gei-östet und ausgelaugt, wie es in Beispiel I beschrieben ist. Die Tabelle III zeigt, daß die extrahierten Mengen an V_0 zwischen 84 und 87 % lagen. Diese Versuche zeigen, daß man Vanadium auch unter Verwendung von Magnesiumcarbonat oder Magnesiumoxyd zu einem hohen /inteil extrahieren kann, wenn das Verfahren der Erfindung verwendet wird.

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TABELLE III

Wasserlösliches Vanadium aus der Röstung von Arkansas-Erz und Ferrophosphor_kin Gegenwart von Natriumchlorid und Magnesiumoxyd oder Magnesiumcarbonat

Nr. Zusatz extrahiertes ^ν?°ς ^im Rückstand

Verbindung Mol/Mol P V₃O₅

1	MgCO₃
2	MgCO₃
3	MgCO-
4	MgO
5	MgO
6	MgO
Beispiel IV

1,1 86 o,3o

1,5 87 o,28

1,9 85 . o,32

1,1 86 o,32

1,5 87 o,29

1,9 84 o,35

Feuchte Preßkörper mit einem Durchmesser von 2,5 cm wurden so hergestellt, wie es im Beispiel I beschrieben ist. Hierfür wurden verschiedene Mengen von oxydiertem Ferrophosphor und Arkansas-Erz mit Calziumcarbonat in einem molaren Verhältnis 1,5 zum Phosphor in dem oxydierten Phosphor und mit 25 % Natriumchlorid, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile, gemischt. Die Preßkörper wurden dann so geröstet und ausgelaugt, wie es im Beispiel I beschrieben ist. Durch chemische Analyse wurden dann die Mengen von extrahierten V_0,- festgestellt.

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Die Ergebnisse der Analyse sind in der Tabelle IV enthalten. Man sieht, daß aus dem oxydierten Ferrophosphor ohne Arkansas-Erz 89% V₃O₅ extrahiert worden sind. Aus einem Gemisch von Arkansas-Erz mit 2o bis 80% Ferrophosphor sind 9o bis 92% des V₃O₅ extrahiert. Das zeigt, daß der Gehalt der Charge an Vanadium erheblich erhöht werden kann, ohne die Ausbeute durch Extrahieren zu verringern.

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TABELLE IV

Wasserlösliches Vanadium durch Rösten von Arkansas-Erz und/oder Ferrophosphor in Gegenwart von Natriumchlorid

und Calziumcarbonat.

Nr. Nr. des Versuches

(O ■ ,

*^ 1 g Arkansas-Erz im Muster 5o 5o 4o 2o Io ο

*s. 2 g oxydiertes FeP im Muster 12,2 16,3 26,1 32,6 48,9 4o

-4 3 g CaCO, im Muster 9,1 12,2 19,6 24,5 36,7 3o

⁰¹ 4 % oxydiertes FeP = -^fe ^{x lo}° ¹⁹'^{6 24}'^{5 39}'^{5 62}'° ⁸³'° ^lo°

5 % V₂O₅ im Muster = ^{g V}2°5 ^ln ¹⁺² χ loo 1,7ο 1,84 2,18 2,59 2,91 3,12

g 1+2+3

6 auswaschbares V₃O₅ in dem Rückstand

nach der Auslaugung ο,18 o,2o ο,26 ο,27 ο,34 ο,44 £

ι g V₃O₅ im Muster 91 91 9ο 9 2 91 89

extrahiertes V₃O₅ = loo - ^g V₂O₅ Hn Rückstand χ loo ■ ^

- 19 Beispiel V

Feuchte Preßkörper mit einem Durchmesser von 2,5 cm wurden aus 32.5 g oxydiertem Ferrophosphor, loo g Arkansas-Erz und 1,5 Mol CaCO- je Mol P in oxydiertem Ferrophosphor unter Zusatz von 25% Natriumchlorid, bezogen auf das Gewicht der anderen Bestandteile nach dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren hergestellt. Diese Preßkörper wurden so geröstet und ausgelaugt, wie es in Beispiel I beschrieben ist. Die Rösttemperatur lag zwischen 725 und 1025⁰C, die Verweilzeit lag überall bei 2 Stunden. Die extrahierten Mengen V O₅ sind ii der Tabelle V angegeben. Man sieht, daß die höchste Gewinnung an Vanadium bai etwa 875°C erreicht wurde.

TABELLE V

Wirkung der Temperatur auf das Rösten eines Gemisches von Arkansas-Erz, oxydiertem Ferrophosphor, Natriumchlorid und

Calziumcarbonat.

Nr.	Rösttemperatur	extrahiertes V₂O₅ %	V_o0_r im Rück- 2 5 stand %
1	725	57	o,89
2	800	85	o,32
3	875	91	o,2o
4	95o	80	o,4 3
5	Io25	55	o,93

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- 2ο - ■ Beispiel VI

Nach dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren wurden feuchte Preßkörper mit Durchmessern von 2,5 cm hergestellt, die oxydierten Ferrophosphor, 1,5 Mol Calziumcarbonat je Mol Phosphor in dem oxydierten Ferrophosphor und verschiedene Mengen von Natriumchlorid enthielten. Diese Preßkörper wurden so geröstet und ausgelaugt, wie es in Beispiel I beschrieben ist. Die Wirkung des Zusatzes von Natriumchlorid geht aus der Tabelle VI hervor. Man sieht, daß ausgezeichnete Ergebnisse erhalten werden, wenn 25 Gew.-% Natriumchlorid zugegeben sind. Höhere Gehalte an Natriumchlorid verringern wahrscheinlich nicht die Menge des extrahierten Vanadiums, erniedrigen aber den Durchsatz beim Rösten.

TABELLE VI

Wirkung der Menge von Natriumchlorid auf das Rösten von einem Gemisch aus oxydiertem Ferrophosphor und Calzium-

carbonat.

Nr. zugesetztes , extrahiertes ^νο°ς ^^m Rückstand Natriumchlorid V₂O₅ %

80 o,78

82 o,71

89 o,44

1	8
2	15
3	25

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Beispiel VII

Nach dem in Beispiel V beschriebenen Verfahren wurden feuchte Preßkörper mit einem Durchmesser von 2,5 cm hergestellt, mit dem Unterschiede, daß Gemische von oxydiertem Ferrophoaphor mit Arkansas-Erz verwendet wurden. Diese Preßkörper wurden so geröstet und ausgelaugt, wie es in Beispiel I beschrieben ist. Die Rösttemperaturen lagen zwischen 725, und lo25°C, die Verweilzeiten bei 2 Stunden. Die Tabelle VII zeigt, daß die Gewinnung von V₂O₅ abhängig ist von der Rösttemperatur. Die höchste Ausbeute wurde bei 875°C erhalten.

TABELLE _| VII

Wirkung der Temperatur auf das Rösten von oxydiertem Ferrophosphor in Gegenwart von Natriumchlorid und Calziumcarbonat.

V₀O₁- im Rückstand

Nr.	Rosttemperatur °C	extrahiertes V₂O₅ %
1	725	17
2	800	38
3	875	89
4	95o	73
5	Io25	77

3,5
2,35 o,44 I,o6 o,89

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- 22 Beispiel VIII

Feuchte Preßkörper mit Durchmessern von 2,5 cm wurden so herge-. stellt, wie es in Beispiel V beschrieben ist, mit dem Unterschiede, daß Natriumchlorid in Mengen von 8 bis 25%, bezogen
auf das Gewicht der übrigen Bestandteile, zugesetzt wurde.
Die Preßkörper wurden dann so geröstet und ausgelaugt, wie es in Beispiel I beschrieben ist. Die Ergebnisse sind in der Tabelle VIII enthalten. Man sieht, daß ausgezeichnete Ausbeuten erhalten werden, wenn 25 Gew.-% Natriumchlorid zugegeben werden. Höhere Mengen von Natriumchlorid erniedrigen wahrscheinlich nicht die Ausbeute an Vanadium beim Extrahieren, verringern aber den Durchsatz beim Rösten.

TABELLE VIII

Die Wirkung verschiedener Mengen von Natriumchlorid beim
Rösten von Arkansas-Erz, oxydiertem Ferrophosphor und

Calziumcarbonat.

Nr. zugesetztes extrahiertes ^vo°r *^m Rückstand
NaCl % V₃O₅ % %

77 o,49

79 o,43

91 o,2o

1	θ
2	15
3	25

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Beispiel IX

Es wurde eine in Chile in einem offenen Herdofen erhaltene Schlacke verwendet, die 5,85 % ^v ₂°5' ¹^^{38 % p}» ¹⁹'⁶ * ^Ca0» 5_r7 % MgO, 3o,7 % Fe und verschiedene andere Verunreinigungen enthielt. Der verwendete Ferrophosphor enthielt in nichtoxydiertera Zustande 23,8 % P, 5,3 % O₂ und 6,53 % V₃O₅, im oxydierten Zustande 16,2 % P, 34,3 % O₂ und 4,33 % V₂O₅.

Nach dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren wurden feuchte-Preßkörper mit Durchmessern von 2,5 cm hergestellt. Hierzu wurden verschiedene Mischungen aus Arkansas-Erz mit 1,58 % ^V2°5^r ^^er Schlacke aus Chile, dem nichtoxydierten oder oxydierten Ferrophosphor und 25 % Natriumchlorid, bezogen auf das Gesamtgewicht der anderen Bestandteile, verwendet. Preßkörper wurden dann so geröstet und ausgelaugt, wie es in Beispiel I beschrieben ist. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IX enthalten. Man sieht, daß bei Verwendung von oxydiertem Ferrophosphor große Mengen von Schlacke, mehr als 4o % und von Ferrophosphor, mehr als 12 %, dem Vanadium enthaltenden Erz zugesetzt werden können, wobei ausgezeichnete Ausbeuten an ^V2°5 ^εΓζ^^β^·^ werden. Man kann also eine Erdalkalimetalle enthaltende Schlacke anstelle der Eröilkaliverbindung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verweno·

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TABELLE

IX

Gewinnung von Vanadium durch Rösten eines Gemisches aus Arkansas-Erz, Chile-Schlacke und Ferrophosnhor mit Natriumchlorid

Nr. Erz Ferroohosohor

g g % FeP bezogen auf das Erz

Chile - Schlacke

g Gewichts- % Schlacke KoI CaO + Verhältnis bezogen MyO/P in Schlacke/ auf das FeP+Schlacke FeP Gewicht

des Erzes

extrahiertes auswaschbares V₂O₅ V₂O₅

im Rückstand

NJ O	(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)
CO CD jr*		25	o, 75	3,ο	l,5o	2,ο	6 ,o	1,14	87,4
O -^		25	ο ,75	3,ο	1,88	2,5	7,5	1,41	83,1
0725	-1 4	25	ο ,75 o,75	3,ο 3,ο	2,25 2,63	3,ο 3,5	9,ο Io ,5	1,63 1,87	87,ο 87,ο
	5	25	o,75	3,ο	4,5o	6,ο	18,ο	2~,86	85,9
	6	25	o,75	3,ο	6,25	8,3	25,ο	3,6o	83,ο
	i	25	o,75	3,ο	8,oo	lo,7	32,ο	4,22	78,6
	S	2 5	ο , 75	3,ο	lo.oo	13,3	4o,o	4,81	73,5

(lo)

o,23 o,26 o,29 o, 3o o,63 o,47 o,62 o,81

CO
(M

(N
ro

rH

H
in

cn

O
ro

in

VO
ro

VD
VO

(N
r-

221

O

rH

O

(M

CM

CN

- *s-

VO
(N

O

η	H	VO	CN	VO	CN	O	Γ	ro w O co	VO ft. in	r- te* CN	CN
cn co	cn OO	Γ ΟΟ	co co	in co	cn co	O r-	α» in	r-l

H	ro VD	Γ ΟΟ	in ro	H CO	OO	cn in	rH	H. "Sl¹'	ro vo	Γ ΟΟ
H	•H	■Η		CN	ro	ro	H	rH	rH	rH

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Claims

1. Verfahren zur Gewinnung von Vanadium aus Ferrophosphor, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) teilchenförmigen Ferrophosphor in Gegenwart eines Oxydationsmittels bei einer solchen Temperatur solange oxydiert, daß praktisch der gesainte Phosphor in Phosphat übergeführt ist;

b) einen Erualkali enthaltenden Stoff in einem molaren Mengenverhältnis des JJr'dalkali zu dom Phosphor von etwa 1:1 bis etwa 2:1 zusetzt;

c) ein Alkalimetallsalz in einer Menge von etwa 3 bis

untor Ii genannten etwa 35S, bezogen auf das Gewicht des gosamten /Gemisches,

zusetzt;

d) das Gemisch unter überführung des Vanadiums in eine lösliche Form wenigstens 45 Min. lang bei etwa 7oo bis etwa lo5o°C röstet;

e) dus geröstete Gemisch zur Lösung des in ihm enthaltenen

beschrj oben Vanadiums mit einer wässrigen Lösung auslaugt; "wj e unter ä/

f) das Vanadium aus der durch Auslaugen Mach e erlialtenon Lo sung al)ti cnnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den im Verfahrensschritt a) erhaltenen oxydierten Ferrophosphor o.in zerkleinertes, Viuiadium enthaltender, i;i:z zucotr.t.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man im Verfahrensschritt b) als einen Erdalkali enthaltenden Stoff Calziumcarbonat, Calziumoxyd, Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxyd, Erdalkali enthaltende Schlacken oder Erdalkali enthaltende Erze verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Erdalkali enthaltenden Stoff in einem molaren Mengenverhältnis des Erdalkalimetalls zu dem Phosphor von 1,5 : 1 zusetzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Verfahrensschritt c) in Gegenwart von Wässer unter Bildung eines feuchten Formkörpers durchführt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn ze ichnet, daß man im Verfahrensschritt c) als Alkalimetallsalz Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumcarbonat oder Natriumsulfat verwendet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkalimetallsalz in einer Menge von etwa Io bis etwa 25 %, bezogen auf das Gewicht des gesamten Gemisches, zusetzt.

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8.· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennze lehnet, daß man im Verfahrensschritt d) das Gemisch etwa 1 bis etwa 2 Stunden lang bei etwa 875°C röstet.

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