DE2229256C3 - Gewinnung von schwerschmelzbare Metalle enthaltenden Stoffen - Google Patents
Gewinnung von schwerschmelzbare Metalle enthaltenden StoffenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von schwerschmelzbare Metalle enihaltenden
Stoffen.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Gewinnung von schwerschmelzbare Metalle enthaltenden Stoffen vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine ein schwerschmelzbares Metall in der höchsten Oxidationsstufe enthaltende wäßrige Lösung vorlegt, zu dieser Lösung das Eisen(lll)-salz einer starken Mineralsäure in ausreichender Menge gibt, um ein Gewichtsverhältnis von Eisen zu schwerschmelzbarem Metall im Bereich von etwa 0,1: 1,0 bis 1,0: 1,0 zu erhalten, einen Eisen/schwerschmelzbares Metall enthaltenden Komplex bei einem pH-Wert im Bereich von 2,5 bis 4,0 fällt, und zwar in Gegenwart eines Ammoniumions in einer Menge, um ein Gewichtsverhältnis von Ammonium zu schwerschmelzbarem Metall im Bereich von 0,05 :1,0 bis 1,6 :1,0 zu haben, und diesen Komplex aus der wäßrigen Lösung gewinnt.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Gewinnung von schwerschmelzbare Metalle enthaltenden Stoffen vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine ein schwerschmelzbares Metall in der höchsten Oxidationsstufe enthaltende wäßrige Lösung vorlegt, zu dieser Lösung das Eisen(lll)-salz einer starken Mineralsäure in ausreichender Menge gibt, um ein Gewichtsverhältnis von Eisen zu schwerschmelzbarem Metall im Bereich von etwa 0,1: 1,0 bis 1,0: 1,0 zu erhalten, einen Eisen/schwerschmelzbares Metall enthaltenden Komplex bei einem pH-Wert im Bereich von 2,5 bis 4,0 fällt, und zwar in Gegenwart eines Ammoniumions in einer Menge, um ein Gewichtsverhältnis von Ammonium zu schwerschmelzbarem Metall im Bereich von 0,05 :1,0 bis 1,6 :1,0 zu haben, und diesen Komplex aus der wäßrigen Lösung gewinnt.
Schwerschmelzbare Metalle, namentlich Vanadium. Molybdän, Wolfram, Titan und Niob sind geeignete
Legierungselemente bei der Stahlherstellung. Schwerschmelzbare Metalle werden erwünschtermaßen dem
Stahl in einer Form einverleibt, welche vorzugsweise dicht und im geschmolzenen Eisen schnell löslich ist.
Gewöhnlich werden diese Elemente in Form einer Eisenlegierung zugesetzt, die erwünschtermaßen einen
Hauptteil schwerschmelzbares Metall und kleinere Teile Eisen und Kohlenstoff enthält.
Da nur begrenzte Mengen an hochgradigen Konzentraten schwerschmelzbarer Maleiialien existieren und
die Ausbeutung von diese Elemente enthaltenden Mineralien allgemein kostspielig und ineffektiv ist,
wurde vorgeschlagen, das das schwerschmelzbare Metall enthaltende primäre Rohmaterial chemisch zu
behandeln, gewöhnlich durch Löslichmachen der Gehalte an schwerschmelzbarem Metall in dem Rohmaterial,
und dann die Gehalte an schwerschmelzba-
3 4
tem Metall in einer zur Verwendung oder zur Weiter- Komplex Eisen/schwerschmelzbares Metall kann ge-
verarbeitung geeigneten Form zu gewinnen. Ein Bei- trocknet und nach bekannten Techniken reduziert
spiel für eine solche Praxis ist die Gewinnung von Va- werden, um einen erwünschten Stahlherstellungs-
nadiumgehalten aus Vanadium enthaltender Schlacke. zusatz herzustellen.
Die Schlacke wird grob zerkleinert, gemahlen und in 5 In einigen Fällen kann, falls hoher Vanadiumgehalt
bekannter Weise mit einem alkalischen Material, wie im Produkt verlangt wird, die Menge des zugegebenen
Sodaasche oder Natriumcarbonat, zusammengemischt. Eisen(!II)-salzes geringer sein als die adäquate Menge
Das Gemisch wird geröstet, um das Vanadium haupt- zur Gewinnung der erwünschten Gehalte an schwersächlich
in V2O5 überzuführen, und die geröstete schmelzbarem Metall. In solchen Fällen wird die von
Schlacke mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung aus- io dem gefällten Komplex: Eisen/schwerschmelzbares
gelaugt, um den Vanadiumgehalt als Alkalivanadat zu Metall abgetrennte wäßrige Lösung durch Zugabe
extrahieren. Die erhaltene wäßrige Lösung kann ge- weiterer Mengen an Eisen(!ll)-salz weiter verarbeitet,
gebenenfalls behandelt werden, um Verunreinigungen Wegen der verhältnismäßig niedrigen Konzentratiozu
entfernen, und die Vanadiumgehalte werden durch nen an schwerschmelzbarem Metall in dieser Lösung
die Zugabe eines geeigneten komplexbildenden Mittels 15 führt die Zugabe mittlerer Mengen an EisendII)-salz
wie EisendIl)-sulfat ausgefällt. zu sehr hohen Gewichtsverhältnissen von Eisen zu
Es sind andere Verfahren bekannt, bei weichen ein schwvfschmelzbartm Metall, was zur Ausfällung wei-
geröstetes Vanadiumerz mit einer Mineralsäure aus- terer Mengen an schwerschmelzbarem Metall als Kom-
gelaugt wird, um die Vanadiumgehalte löslich zu plex Eisen /schwerschmelzbares Metall führt. Dieser
machen, wonach ein ähnlicher Fällungsschritt folgt. 20 Komplex, der zuviel Eisen und zuwenig schwerschmelz-
Die gewonnene vanadiumhaltige Fällung wird redu- bares Metall enthalten kann, um ein geeignetes Pro-
?iert, gewöhnlich in Gegenwart von Kohlenstoff und dukt zu liefern, wird von der wäßrigen Lösung wie
Eisen, um einen brauchbaren Vanadiunizubatz zur zuvor beschrieben abgetrennt. Vorteilhaft wird der
Stahlherstellung zu bilden. ausgefällte Komplex in der wäßrigen Lösung einer
Ähnliche Verfahren sind für die anderen schwer- 25 starken Mineralsäure, vorzugsweise einer Mineralschmelzbaren
Metalle, speziell Molybdän und Wolf- säure aus gemeinsamem Anion mit dem vorerwähnten
ram, anwendbar. Eisen(IllVsalz, gelöst und zu dem Anfangsfällungs-
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur schritt des Verfahrens zurückgeführt. Auf diese Weise
Gewinnung von schwerschmelzbare Metalle enthalten- wird die Ausbeute an Gehalten des schwerschmelz-
den Stoffen aus wäßriger Lösung. Die gewonnenen 30 baren Metalls wesentlich erhöht, wobei die Rückfüh-
Stoffe liegen in einer Form vor, die besonders zur Wei- rung ferner einen Teil oder alles Eisen(Ill)-salz, das
!erverarbeitung zu einem Produkt für die Stahl- zur Anfangsfällung erforderlich ist, liefert,
herstellung geeignet ist. Wenn das in dem Verfahren verwendete Ausgangs-
Erfmdungsgemäß werden die Gehalte an schwer- material zumindest zum Teil eine saure wäßrige Lö-
schmelzbarem Metall aus einer wäßrigen Lösung ge- 35 sung ist, die Gehalte an schwerschmelzbarem Metall
wonnen, die solche Gehalte größtenteils in der hoch- enthält, dient diese saure wäßrige Lösung vorteilhaft
sten Oxidationsstufe enthält, d. h. der fünfwertigen als Lösungsmittel, in welcher die zweite Fällung des
Stufe bei Vanadium oder sechswertigen Stufe bei Wolf- Komplexes Eisen/schwerschmelzbares Metall gelöst
ram und Molybdän. Hiermit ist gemeint, daß nicht we- wird.
niger als etwa 80% der Gehalte an schwerschmelz- 40 Das Verfahren der Erfindung ist zur Reinigung und
barem Metall in der höchstens Oxidationsstufe vor- Gewinnung von Vanadium, Molybdän, Wolfram, Ti-
liegen. Die Anwesenheit kleiner Mengen an Gehalten tan und Niob anwendbar. Die Erfindung wird spe-
mit niedriger Oxidationsstufe kann beim vorliegenden ziell an Hand der Reinigung und Gewinnung von Va-
Verfahren toleriert werden. Das Eisen(IIl)-salz einer nadium erläutert,
starken Mineralsäure wird zur wäßrigen Lösung in 45
starken Mineralsäure wird zur wäßrigen Lösung in 45
einer Menge gegeben, um ein Gewichtsverhältnis von Beispiel I
Eisen zu schwerschmelzbarem Metall im Bereich von
Eisen zu schwerschmelzbarem Metall im Bereich von
0,1:1,0 bis 1,0:1,0 zu erhalten. Ammoniumionen Rückstände aus der ölverbrennung wurden als prisind
ebenfalls zugegen, vorzugsweise entweder als märe Rohvanadiumquelle verwendet. Der Rückstand
Hydroxid oder Ammoniumsalz desselben Anions wie 50 enthielt 66,4% V2O5,4,62% Fe, 5,73% SiO2,
<0,10% beim Eisen(III)-salz, und zwar in einer Menge, um ein P2O5, 1,38% CaO und 0,58% MgO.
Gewichtsverhältnis von Ammonium zu schwerschmelz- Dieser Rückstand wurde nach bekannter Technik barem Metall im Bereich von 0,05: I1O bis 1,5:1,0 verarbeitet, um eine alkalische, 84,93 g Vanadium je vorliegen zu haben. Feinverteilter Kohlenstoff wird der Liter, berechnet als V2O5, enthaltende Lösung und Lösung vorzugsweise in einer Menge zugegeben, um 55 eine saure, 6,07 g je Liter Vanadium, berechnet als ein Gewichtsverhältnis von Kohlenstoff zu schwer- V2O5, enthaltende Lösung zu erhalten. Die Gewinschmelzbarem Metall \τι Bereich von 0,6:1,0 bis nung des Vanadiums in dieser Stufe machte 98,86% 0,8 :1,0 zu erreichen, und innerhalb der gesamten des Gehaltes des Rückstandes aus. Die alkalischen und Lösung sorgfältig dispergiert. Dann wird ein Komplex sauren Lösungen wurden hergestellt, indem zunächst aus Eisen/schwerschmelzbares Metall gefällt, vor- 60 der Rückstand mit Natriumcarbonat verschmolzen, zugsweise bei einem pH-Wert im Bereich von etwa 2,5 das geschmolzene Gemisch mit Wasser ausgelaugt und bis 4,0, und der gefällte Komplex und Kohlenstoff dann der feste Rückstand aus der ersten Auslaugung werden aus der Lösung in inniger Mischung durch FiI- mit Schwefelsäure ausgezogen wurde,
tration oder Zentrifugieren gewonnen. Die Fällungs- Die Vanadium enthaltenden Lösungen wurden zutemperatur ist nicht entscheidend; Temperaturen zwi- 65 sammengemischt im Verhältnis von 1,01 alkalische sehen Umgebungs- und Siedetemperatur der Lösung Lösung zu 0,3 1 saure Lösung. Feinteiliger Kohlenstoff sind geeignet, wobei etwa 6O0C bevorzugt werden. wurde zu dem Gemisch in einer Menge von 43,2 g je
Gewichtsverhältnis von Ammonium zu schwerschmelz- Dieser Rückstand wurde nach bekannter Technik barem Metall im Bereich von 0,05: I1O bis 1,5:1,0 verarbeitet, um eine alkalische, 84,93 g Vanadium je vorliegen zu haben. Feinverteilter Kohlenstoff wird der Liter, berechnet als V2O5, enthaltende Lösung und Lösung vorzugsweise in einer Menge zugegeben, um 55 eine saure, 6,07 g je Liter Vanadium, berechnet als ein Gewichtsverhältnis von Kohlenstoff zu schwer- V2O5, enthaltende Lösung zu erhalten. Die Gewinschmelzbarem Metall \τι Bereich von 0,6:1,0 bis nung des Vanadiums in dieser Stufe machte 98,86% 0,8 :1,0 zu erreichen, und innerhalb der gesamten des Gehaltes des Rückstandes aus. Die alkalischen und Lösung sorgfältig dispergiert. Dann wird ein Komplex sauren Lösungen wurden hergestellt, indem zunächst aus Eisen/schwerschmelzbares Metall gefällt, vor- 60 der Rückstand mit Natriumcarbonat verschmolzen, zugsweise bei einem pH-Wert im Bereich von etwa 2,5 das geschmolzene Gemisch mit Wasser ausgelaugt und bis 4,0, und der gefällte Komplex und Kohlenstoff dann der feste Rückstand aus der ersten Auslaugung werden aus der Lösung in inniger Mischung durch FiI- mit Schwefelsäure ausgezogen wurde,
tration oder Zentrifugieren gewonnen. Die Fällungs- Die Vanadium enthaltenden Lösungen wurden zutemperatur ist nicht entscheidend; Temperaturen zwi- 65 sammengemischt im Verhältnis von 1,01 alkalische sehen Umgebungs- und Siedetemperatur der Lösung Lösung zu 0,3 1 saure Lösung. Feinteiliger Kohlenstoff sind geeignet, wobei etwa 6O0C bevorzugt werden. wurde zu dem Gemisch in einer Menge von 43,2 g je
Das se'wonnene Gemisch aus Kohlenstoff und dem Liter zugegeben, wonach die Zugabe von Eisen(IlI)-
sulfat und Ammoniumsulfat in einer ausreichenden Menge folgte, um eine Fe+++-Konzentration von 56 g
je Liter und eine NH^-Konzentration von 18 g je Liter
vorzulegen. Der pH-Wert der erhaltenen Lösung wurde auf einen Wert von 3,5 durch Zugabe von etwa
25 ml einer 50°/„igen Natriumhydroxidlösung eingestellt. Die Lösung, welche eine Temperatur von etwa
600C aufwies, wurde 1 Stunde gerührt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde untd Absaugen nitriert und
der fe-rte Rückstand mit l%igem wäßrigem Ammoniumchlorid
gewaschen und bei etwa 105° C getrocknet. Der Trockenverlust betrug 69,1 °/0. Das vereinigte
Filtrat und Waschwasser ergab bei der Analyse 0,18 g je Liter V51O5. Die Gesamtausbeute an Vanadium, bezogen
auf den Gehalt der gemischten wäßrigen alkalischen und sauren Lösungen, war 99,1%.
Das getrocknete Produkt nach voranstehendem Beispie!
wurde bei erhöhter Temperatur reduziert, um ein praktisch sauerstofffreies metallisches Produkt zu gewinnen;
das sich zur Verwendung als Stahlherstellungszusatz eignete.
Das voranstehende Beispiel wurde unter Verwendung des gleichen Gemisches aus alkalischen und sauren
vanadiumhaltigen Lösungen wiederholt, jedoch unter Zugabe von Mengen Kohlenstoff, Eisen(IlI)-sulfat und
Ammoniumsulfat, um die in der Tabelle angeführten Gewichtsverhältnisse für Kohlenstoff/Vanadium, Eisen/Vanadium
und Ammonium/Vanadium zu erhalten. Die Ergebnisse des Versuches und die Art des metallischen
Zusatzes, der durch Reduktion des getrockneten, gewonnenen Vanadiumfäüungskomplexes hergestellt
wurde, sind in der Tabelle verzeichnet.
Fällungsgewichtsverhältnis | NH,+/V | CV | /ο Ausoeuie V in Lösung |
V,°/o | Reduzierter Vanadiumzusatz | C, "/, | O, »/„ | c/v | |
Versuch Nr. | Fe+++,'V | 1,63 | 0,71 | 91,0 | 72,2 | Fe, «/„ | 16,46 | 0,30 | 0,21 |
1 A4 | 0,110 | 1,61 | 0,76 | 92,7 | 75,8 | 7,6 | 18,02 | 0,35 | 0,24 |
2 A5 | 0,108 | 1,07 | 0,65 | 92,1 | 76,1 | 7,5 | 13,80 | 0,46 | 0,18 |
3 B3 | 0,163 | 1,06 | 0,70 | 92,3 | 75,5 | 12,1 | 14,61 | 0,43 | 0,19 |
4 B4 | 0,163 | 1,13 | 0,72 | 93,8 | 69,9 | 11,7 | 13,61 | 0,73 | 0,19 |
5 C3 | 0,239 | 1,11 | 0,76 | 95,5 | 69,5 | 15,4 | 14,67 | 0,78 | 0,21 |
6 C4 | 0,234 | 1,28 | 0,68 | 96,0 | 64,2 | 15,6 | 13,56 | 0,47 | 0,21 |
7 D4 | 0,320 | 1,27 | 0,72 | 97,1 | 64,1 | 21,4 | 15,04 | 0,42 | 0,23 |
8 D5 | 0,310 | 1,18 | 0,68 | 96,5 | 56,0 | 21,5 | 7,00 | 0,42 | 0,13 |
9 E4 | 0,64 | 1,19 | 0,71 | 98,7 | 55,7 | 35,8 | 11,29 | 0,19 | 0,20 |
10 E5 | 0,61 | 0,28 | 0,79 | 93,1 | 47,6 | 34,9 | 7,15 | 0,57 | 0,15 |
11 F6 | 0,86 | 0,27 | 0,81 | 94,5 | 47,8 | 46,0 | 7,66 | 0,43 | 0,16 |
12 F 7 | 0,85 | 0,32 | 0,82 | 99,9 | 45,8 | 46,4 | 5,57 | 0,79 | 0,12 |
13 G 7 | 1,00 | 0,32 | 0,85 | 99,9 | 44,6 | 50,3 | 6,39 | 0,48 | 0,14 |
14 G 8 | 1,00 | nil | 0,78 | 99,9 | 42,0 | 50,7 | 8,34 | 0,80 | 0,20 |
15 H7 | 1,23 | nil | 0,82 | 99,9 | 40,3 | 50.8 | 13,05 | 0,34 | 0,32 |
16 H8 | 1,37 | 49,6 |
Die Vanadiumausbeute von 91°/0, die im Versuch
A4 der Tabelle I erzielt wurde, wird als genügend betrachtet, Demgemäß wurde die wäßrige, von dem gefällten
Vanadiumkomplex abgetrennte Lösung, welche etwa 8,2 g Vanadium, berechnet als VuO8, enthielt,
durch ilugabe von Eisen(III)-sulfat in einer Menge, die
der im Anfangsfällungsschritt des Versuchs A4 entsprach,
behandelt, d. h. einer ausreichenden Menge, um ein Gewichtsverhältnis Eisen zu Vanadium von 1,22 zu
1.00 in der abgetrennten wäßrigen Lösung zu haben. Die Lösung wurde 1 Stunde lang gerührt und unter
Absaugen filtriert. Der feste Rückstand enthielt etwa
8.1 g Vanadium, berechnet als V2O5, zusammen mit
dem meisten des zugegebenen Eisens.
Der Niederschlag wurde in einem zweiten Volumen von 0,3 1 der sauren vanadiumhaltigen Lösung, wie sie
im Beispiel I beschrieben ist, gelöst. Die 0,31 der sauren Lösung wurden dann mit dem anderen 1,01 der im Beispiel
I beschriebenen alkalischen Lösung vereinigt. Die erste Fällung wurde dann wiederholt, nachdem zusätzliche
Mengen an Eisen(III)-sulfat, Ammoniumsulfat und Kohlenstoff zugegeben worden waren, um
die Eisen - Vanadium -, Ammonium - Vanadium und Kohlenstoff-Vanadium-Ve'·-.Uni sse des Versuchs
A4 zu erhalten. Die erste Fällung wurde wieder wie im Beispiel I, Test A4, beschrieben ausgeführt.
B e i s ρ i e 1 III
Ein Molybdänit-Konzentrat, das annähernd 35% Molybdän und 2 bis 3°/0 Kupfer enthielt, wurde als
primäres Rohmaterial für die Herstellung wäßriger Molybdän-Lösungen verwendet. Das Rohmaterial
wurde durch bekannte Maßnahmen, wie im Beispiel 1, aufgearbeitet, um eine alkalische Lösung zu erhalten,
die 91,3 kg Molybdän je Liter (berechnet als Mo) enthielt, und eine saure Lösung zu liefern, die 20,5 g
Molybdän (berechnet als Mo) je Liter enthielt. Die Ausbeute an Molybdän in dieser Stufe betrug 98,43°/„
des in dem Molybdänit-Konzentrat enthaltenen Molybdäns.
Die molybdänhaltigen Lösungen wurden in einem Verhältnis von 11 alkalische Lösung zu 11 saure Lösung gemischt, und zu dem Gemisch wurde Etsen(III)-sulfat in einer Menge zugefügt, um 11,2 g Fe vorzugeben.
Der pH-Wert der erhaltenen Aufschlämmung war etwa 1,8 und wurde auf einen Wert von 3,5 durch Zugabe von wäßrigem Ammoniak eingestellt. Die erhaltene Lösung wurde 30 Minuten gerührt; dann wurde die erhaltenen Aufschlämmung unter Verwendung von
Die molybdänhaltigen Lösungen wurden in einem Verhältnis von 11 alkalische Lösung zu 11 saure Lösung gemischt, und zu dem Gemisch wurde Etsen(III)-sulfat in einer Menge zugefügt, um 11,2 g Fe vorzugeben.
Der pH-Wert der erhaltenen Aufschlämmung war etwa 1,8 und wurde auf einen Wert von 3,5 durch Zugabe von wäßrigem Ammoniak eingestellt. Die erhaltene Lösung wurde 30 Minuten gerührt; dann wurde die erhaltenen Aufschlämmung unter Verwendung von
20
Saugdruck filtriert und die Feststoffe mit 1 % Ammoniumchlorid enthaltendem Wasser gewaschen. Die
Feststoffe wurden entfernt und bei 1050C getrocknet, wobei ein Trockenverlust von 75,5% festgestellt
wurde. Das vereinigte Filtrat und Waschwasser ergab nach Analyse 2,63 g Molybdän je Liter.
Die getrockneten Feststoffe, welche 94,04 °/0 des
anfangs in den alkalischen und sauren Lösungen vorhandener Molybdäns enthielten, ergaben nach Analyse
33,69% Molybdän, 12,14% Fe, 0,032% Cu und 0,106% Si.
Die getrockneten Feststoffe wurden bei erhöhter Temperatur V>ei einem Gewichtsverlust von 53,63%
reduziert, um einen zur Verwendung bei der Stahlherstellung geeigneten metallischen Zusatz zu liefern.
Der Zusatz hatte die Analyse:
Mo 72,49%
Fe 26,10%
Cu 0,07%
S ... <0,l%
Si 0,23%
O 0,59%
»5
Ein Scheelit-Konzentrat, das eine Analyse von 72,61% WO3, 0,3% Sn, 0,05% P, 0,36% S, 19,25%
CaO, 0,37% Mo, 0,06% Mn und 1,12% Fe hatte, und ein Wolframit-Konzentrat, das eine Analyse von
66,5% WO3, 2,13% SiO2, 25,00% FeO, 0,08% P und
0,014% S aufwies, wurden als primäre WolframrohquMlen
verwendet Beide Rohmaterialien wurden nach bekannten Maßnahmen aufgearbeitet und ergaben
schließlich eine 76,5 g Wolfram (berechnet als W) je Liter enthaltende Lösung von Ammoniumwolframat.
Die Ausbeute an Wolfram war in dieser Stufe 97,9 % des in dem Scheelit-Konzentrat enthaltenen Wolframs
und 90,9% des in dem Wolframit-Konzentrat enthaltenen Wolframs.
Die Ammonium -Wolfram at-Lösung wurde bei Umgebungstemperatur durch Zugabe von 18,4 g je Liter
Eisen als Eisen(IlI)-sulfat behandelt. Der pH-Wert der
erhaltenen Aufschlämmung, welcher 9,2 betrug, wurde auf 3,5 durch die Zugabe von 129,7 ml konzentrierter
Salzsäure (spezifisches Gewicht 1,18) eingestellt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde in der Kälte 60 Minuten
gerührt. Die Aufschlämmung wurde unter Absaugen filtriert und die Feststoffe mit Wasser gewaschen.
Die gewaschenen Feststoffe wurden entfernt und bei 105° C getrocknet, wobei sich einTrockenverlust
von 44,5% ergab. Das vereinigte Filtrat und Waschwasser hatte einen Gehalt von 2,53 g Wolfram
je Liter.
Die getrockneten Feststoffe, welche 92,3% des anfangs in der wäßrigen Lösung vorhandenen Wolframs
enthielten, ergaben eine Analyse von 51, 62% Wolfram und 12,77% Eisen. Die getrockneten Feststoffe wurden
bei erhöhter Temperatur reduziert, um einen metallischen Zusatz zu liefern, der zur Verwendung bei der
Stahlherstellung geeignet war. Der Gewichtsverlust
ίο betrug bei Reduktion 34,7%. Der erhaltene metallische
Zusatz hatte die Analyse:
Wolfram 79,06%
Eisen 20,19%
Phosphor weniger als
0,02%
Schwefel 0,1%
Sauerstoff 0,30%
Arsen weniger als
6,5 ppm.
Die folgenden Gewichtsverhältnisse wurden bevorzugt:
Schwer schmelzbares Metall |
Fe/schwer- schmelzbares Metall |
NHj/schwer- schmelzbares Metall |
C/schwer- schmelzbares Metall |
Vanadium | 0,1 : 1,0 bis 0,25:1,0 |
1,0:1,0 bis 1,4:1,0 |
0,65: 1,0 bis 0,8:1,0 |
Wolfram | 0,1 : 1,0 bis 0,3 : 1,0 |
0,05:1,0 bis 0,2:1,0 |
|
Molybdän | 0,1 : 1,0 bis 0,6:1,0 |
0,1 : 1,0 bis 0.2:1,0 |
Ein bevorzugter pH-Wert für die Fällung ist 3,0 bis 3,5.
Bei der Ausführungsform der Erfindung, wo die wäßrige Lösung nach Gewinnung des Komplexes
Eisen/schwerschmelzbares Metall mit zusätzlichem Eisen(lII)-salz behandelt wird, um die Ausbeute an
schwerschmelzbarem Metall zu erhöhen, wird es bevorzugt, daß das Eisen(lll)-salz bei dieser zweiten
Zugabe in einer ausreichenden Menge verwendet wird, um ein Gewichtsverhältnis von Eisen zu schwerschmelzbarem
Metall im Bereich von etwa 0,5 :1,0 bis 3,0:1,C
zu erhalten.
409622/43
Claims (17)
1. Verfahren zur Gewinnung von schwer schmelzbare Metalle enthaltenden Stoffen, dadurch
gekennzeichnet, daß man eine wäßrige, ein schwer schmelzbares Metall in der höchsten Oxidationsstufe
enthaltende Lösung vorgibt, dieser Lösung Eisen(HI)-salz einer starken Mineralsäure in
einer ausreichenden Menge zufügt, um ein Gewichtsverhältnis von Eisen zu schwerschmelzbarem
Metall im Bereich von etwa 0,1: 1,0 bis 1,0: 1,0 zu erhalten, einen Eisen/schwerschmelzbares Metall
enthaltenden Komplex bei einem pH-Wert im Bereich von 2,5 bis 4,0 in Gegenwart von Ammoniumionen
in einer Menge, um ein Gewichtsverhältnis von Ammonium zu schwerschmelzbarem Metall im Bereich von 0,05:1,0 bis 1,6:1,0 zu erhalten,
fällt und diesen Komplex aus der wäßrigen Lösung gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß feinverteilter Kohlenstoff in dieser
Lösung in ausreichender Menge dispergiert wird, um ein GewichtsverhäUnis von Kohlenstoff zu
schwerschmelzbarem Metall im Bereich von etwa 0,6:1,0 bis 0,8 : 1,0 zu erhalten, wodurch ein ausgefällter
Komplex, der innig mit Kohlenstoff gemischt ist, gewonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadium, Molybdän oder
Wolfram enthaltende Lösungen behandelt wurden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnct,
daß das Gewichtsverhältnis von Eisen zu Vanadium im Bereich von etwa 0,10:1,0 bis
0,25 :1,0 eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von
Ammonium zu Vanadium im Bereich von etwa 1,0: 1,0 bis 1,4:1,0 eingestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von
Kohlenstoff zu Vanadium im Bereich von etwa 0,65 :1, 0 bis 0,8 :1,0 eingestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsverhältnis von Eisen zu Molybdän im Bereich von etwa 0,1:1,0 bis
0,6 . 1,0 eingestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das GewicMsverhältni·, von
Ammonium zu Molybdän im Bereich von etwa 0,1: 1,0 bis 0,2 :1,0 eingestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsverhältnis von Eisen zu Wolfram im Bereich von etwa 0,1:1,0 bis 0,3 :1,0
eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 3 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von
Ammonium zu Wolfram im Bereich von etwa 0,05 :1,0 bis 0,2:1,0 eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammonium
durch Zugabe eines Ammoniumsalzes mit gleichem Anion wie das Eisen(lll)-salz geliefert
wird.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung
bei einem pH-Wert im Bereich von 3,0 bis 3,5 durchgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Ammoniumanion
das Chloridion verwendet wird.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu der wäßrigen
Lösung nach Gewinnung des Komplexes ausreichend Eisen(lll)-salz gegeben wird, um ein Gewichtsverhältnis
von Eisen zu schwerschmelzbarem Metall im Bereich von etwa 0,5: 1,0 bis 3,0:1,0
einzustellen, ein zweiter Komplex aus Eisen/schwerschmelzbares Metall gefällt und aus der wäßrigen
Lösung gewonnen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Komplex in der wäßrigen
Lösung einer starken Mineralsäure gelöst und diese Komplexlösung in die erste Ausfällungsstufe
zurückgeführt wird.
16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die starke
Mineralsäure mit dem Eisen(IlI)-salz ein gemeinsames Anion hat.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung aus starker
Mineralsäure eine Lösung ist, die das schwerschmelzbare Metall in dessen höchster Oxidationsstufe enthält.
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