DE3509373C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Vanadium
aus einem kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterial, das
mit einer Ätzlösung sowie mit einem Extraktionsbeschleuniger
- im wesentlichen aus einer ionischen Form von Vanadium,
den Hypochloriden von Natrium, Kalzium und Kalium,
Peroxiden, Chlordioxid und/oder Mischungen davon bestehenden
Gruppe - behandelt wird, bei dem die Mutterlauge auf
unterschiedliche pH-Bereiche eingestellt, vom Ausgangsmaterial
getrennt, getrocknet sowie Vanadium in mehrwertiger
Form ausgefällt wird.
Nach der Lehre der DE-OS 19 10 479 wird zum Gewinnen von
Vanadium aus nickelhaltigen Vanadiumverbindungen und/oder
vanadiumhaltigen Erdöl-Rückständen das vanadiumhaltige Einsatzmaterial
durch Kochen mit einer oder mehreren Mineralsäuren
- beispielsweise Salzsäure und Schwefelsäure in
vorzugsweise zwei Stunden bei Siedetemperatur - aufgeschlossen,
die hierbei erhaltene Lösung mittels Lauge bis
auf einen pH-Wert im Bereich zwischen 1 und 2 abgestumpft,
die Lösung anschließend mit Ammoniak auf einen pH-Wert im
Bereich zwischen 11 und 12 eingestellt sowie das hierbei
ausgefallene Vanadiumhydroxyd abfiltriert. Dann wird der
Filterkuchen mit wäßrigem Ammoniak gewaschen und zu V₂O₅
abgeröstet und das in der ammoniakalischen Lösung in Form
eines Komplexes gebundene Nickel nach dem Ansäuern der Lösung
mittels Alkalilauge als Nickelhydroxyd ausgefällt.
Die Vanadium und Nickel in gelöster Form enthaltende
Aufschlußlösung wird nach dem Abkühlen zunächst mit Lauge
bis auf einen pH-Wert im Bereich zwischen 1 und 2
abgestumpft und dabei offenbar die größten in der
Aufschlußlösung enthaltenen Vanadiummengen ausgefällt.
Durch Zugabe von weiterem Ammoniak oder durch Einleiten von
Ammoniak in die Lösung erfolgt dann ein Ausfällen der
restlichen Vanadiummengen unter Einstellung der Lösung auf
pH-Werte im Bereich zwischen 11 und 12. Das in der
Aufschlußlösung ebenfalls enthaltene Nickel wird nicht
ausgefällt, sondern bleibt in Form seines Ammoniakkomplexes
in Lösung. Das wahrscheinlich in Form des Hydroxyds
ausgefällte Vanadium wird dann durch Filtrieren oder
Absaugen von der ammoniakalischen Lösung abgetrennt, und
der Filterkuchen mehrmals mit wäßrigem Ammoniak gewaschen,
um die ebentuell noch vorhandenen Nickelreste restlos zu
entfernen. Das vanadiumhaltige Produkt kann anschließend zu
V₂O₅ abgeröstet werden.
Aus dem Filtrat wird das Nickel dann dadurch gewonnen, daß
zunächst die ammoniakalische Lösung schwach angesäuert und
dann das Nickel in Form seines Hydroxyds mittels Alkalilauge
ausgefällt wird.
Die DD-PS 2 07 189 beschreibt ein Trennverfahren für Vanadium
aus nickelhaltigem Abwasser, das durch Zugabe von
Säure oder Lauge auf einen pH-Wert 1±0,2 eingestellt
wird, um nach Zugabe einer gesättigten Kalklösung bzw.
einer höherprozentigen Kalksuspension das Vanadium bei
einem pH-Wert von 2,3 ausfällen zu können. Nach Abfiltration
und Nachtrocknung des Vanadiumschlammes wird ein pH-Wert
9 bis max. 10,5 eingestellt und der anfallende nickelhaltige
Fällungsschlamm erneut abgetrennt und getrocknet.
Aus der GB-PS 11 67 829 ist es bekannt, Vanadium allein aus
ölfreiem Asphalt rückzugewinnen, indem eine saure Lösung
und ein Oxidationsmittel als Extraktionspromotor zugesetzt
wird. In einem Beispiel wird zudem erwähnt, daß u. a. auch
Nickel aus dem ölfreien Asphalt durch Kochen mit wäßriger
Salpetersäurelösung in einer Menge von 4 Mol/lt. entfernt
werden kann.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder
das Ziel gesetzt, das eingangs erwähnte Verfahren durch
Verminderung der erforderlichen Verfahrensstufen zu vereinfachen
und wirtschaftlich zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des Patentanspruches
1; durch Verwendung von Natrium- und Kaliumhydroxiden
als Fällungsmittel wird der Einsatz von Natrium- oder
Kalizuschlägen beim späteren Rösten des Präzipitats gänzlich
überflüssig.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei dem Verfahren können als Ausgangsmaterial
eine Vanadium und andere Metalle in Lösung enthaltende
Flüssigkeit, ein Vanadium als Oxid enthaltender Feststoff
oder eine Mischung beider Quellen verwendet werden. Erfindungsgemäß
bringt der Extraktions-Promotor das im vanadiumhaltigen
Material vorhandene Vanadium in Lösung. Beschaffenheit
und Menge des Extraktions-Promotors hängen
von der Beschaffenheit und Menge der Vanadiumquelle und
der Stöchiometrie ab. Bei kohlenstoffhaltigen und Vanadium
enthaltenden Materialien, wie z. B. Flexikoks und "verzögerter"
Koks (delayed coke), siehe unter Petrolkoks, z. B. in Ullmanns Enzyklopädie
der technischen Chemie 4. Aufl. Bd. 17, S. 729 bis 733, Verlag
Chemie Weinheim 1979, wo das Vanadium mit Kohlenwasserstoffen gebunden
und/oder in der dreiwertigen Oxidationsstufe vorhanden
ist, kommt der erfindungsgemäße Extraktions-Promotor
in Form von ionischem Vanadium vor, welches in einer
als Säurelösung in einer anderen Wertigkeitsstufe vorhanden ist
als jene Vanadium-Art im Ausgangsmaterial.
Der Unterschied in den Oxidationsstufen zwischen
der Vanadium-Form im vanadiumhaltigen Material und dem
Extraktions-Promotor bringt das System dazu, ein Gleichgewicht
zu erlangen, und schaftt dadurch einen Transfer
von Vanadium vom Ausgangsmaterial zur flüssigen Lösung.
Natriumhypochlorit (NaOCl) wird auch als Extraktions-Promotor
für kohlenstoffhaltige Materialien verwendet.
Natriumhypochlorit oxidiert die Oberfläche von kohlenstoffhaltigen
Materialien, wodurch das Ätzsäuremittel
die feste Oberfläche befeuchten und die Extraktion stattfinden
kann. Falls nun schließlich die Vanadiumquelle
schwer zu befeuchten ist und verschiedene Vanadium-Spezies
unterschiedliche Oxidationsstufen enthält, wird zum Erzielen
einer optischen Extraktion eine Mischung aus NaOCl
und Vanadium in Lösung verwendet.
Nachdem die Extraktionslösung gefiltert wurde, erfordert
die Erfindung ein einstufiges Ausscheiden von Vanadium
und Nickel durch Erhöhung des pH-Wertes der Lösung auf
etwa 6, um so Vanadium in der drei- und vierwertigen Stufe
auszuscheiden. Durch Erhöhung
des pH-Wertes auf etwa 9 kann Nickel entfernt werden.
Das Produkt enthält alle Elemente, die für eine
wirksame Salz-Röstraffinierstufe nötig sind, bei welcher
Natriummetavanadat gebildet wird. Die anderen wertvollen
Metalle können herausgefiltert werden, sobald Natriummetavanadat
sich löst, wenn es in Wasser gewaschen
wird.
Die Erfindung
wird in der nachfolgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung,
die einen Stammbaum zum erfindungsgemäßen Verfahren
zeigt, näher erläutert.
In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren mit
drei Grundstufen dargestellt: einer Extraktionsstufe
A, einer Ausfüllstufe
B und einer Raffinierstufe C.
In der Extraktions-Stufe A wird ein Ausgangsmaterial
über eine Leitung 10 zu einer Extraktionszone 12 gefördert. In
der Extraktionszone 12 wird das Ausgangsmaterial
mit einer Ätzlösung in Kontakt gebracht,
welche über eine - in der Zeichnung H₂SO₄ fördernde -
Leitung 14 zugeführt wird in Gegenwart eines über eine Leitung
16 zugegebenen Extraktions-Promotors. Die Ätzlösung kann
aus verschiedenen säurehaltigen Lösungen bestehen, z. B.
Salzsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure oder ähnlichem;
Schwefelsäure wird jedoch bevorzugt. Beschaffenheit und
Menge der verwendeten Extraktions-Promotoren hängen von
der Beschaffenheit des Ausgangsmaterials und seinem
Vanadiumgehalt ab, damit der Promotor das Vanadium
in Lösung bringt. Normalerweise handelt es sich bei dem
Extraktions-Promotor um eine ionische Form von Vanadium,
welches in der Ätz-Säurelösung in einer anderen Wertigkeitsstufe
vorhanden ist als jene Vanadiumform im
Ausgangsmaterial. Geeignete Formen
sind bevorzugt Vanadium-Pentoxid (V₂O₅), aber auch
Vanadium Tetraoxid. Der Unterschied in den Oxidationsstufen
des Vanadium-Extraktions-Promotors bringt das
System dazu, ein Gleichgewicht zu erlangen, und dadurch
das Vanadium aus dem Ausgangsmaterial heraus und in
Lösung zu führen.
Bei einem kohlenstoffhaltigen Typ des Ausgangsmaterials
erweisen sich Oxidationsmittel wie
z. B. Hydrochlorite von Na, Ca und K Peroxiden und Chlordioxid
als wirksame Extraktions-Promotoren, da sie die
Oberfläche der kohlenstoffhaltigen Materialien oxidieren,
wodurch die Ätz-Säurelösung die feste Oberfläche befeuchten
und so eine wirksame Extraktion stattfinden kann. Falls
nun das Ausgangsmaterial schwer zu befeuchten ist
und Vanadium unterschiedlicher Oxidationsstufen
enthält, erweist sich eine Mischung aus
dem Vanadium Extraktions-Promotor und dem Oxidationsmittel,
z. B. NaOCl, als wirksamer Extraktions-Promotor.
Das Extrahieren des vanadiumhaltigen Materials wird bei
einer Temperatur im Bereich von etwa 20° bis 90°C, bevorzugt
60° bis 90°C, und über eine Zeitdauer von etwa
1 bis 4 Stunden, bevorzugt 1 bis 2 Stunden, durchgeführt.
Je nach Beschaffenheit des Ausgangsmaterials
ist ein Bewegen oder Schütteln der Lösung in der Extraktionszone
während des Extraktionsverfahrens nützlich. Dies
kann auf jede geeignete, beim Stand der Technik bekannte
Weise durchgeführt werden, z. B. durch Rühren oder ähnliches.
Nach Beendigung des Extraktionsverfahrens wird die Lösung
durch eine Leitung 18 einer Trennzone 20 zugeführt, in welcher
das Ausgangsmaterial von der Mutterlauge getrennt
wird und je nach Ausgangsmaterial entweder rückgewonnen
oder über eine Austragsleitung 22 abgeführt wird. Die
Mutterlauge hat zu diesem Zeitpunkt normalerweise einen
pH-Wert weniger als 1,0 und - je nach Ausgangsmaterial -
Vanadium in einem weiten Bereich von ppm bis g/ltr.
Flüssigkeit. Die Mutterlauge wird durch eine Leitung 24 einem
Abscheider 26 zugeführt, wo Vanadium in der drei- und vierwertigen Stufe
und Nickel einstufig ausgeschieden werden.
Im Abscheider
26 wird die Mutterlauge mit einem präzipitierenden Agens oder Fällungsmittel
in Kontakt gebracht, bevorzugt etwa Hydroxide von Natrium
(Na), Kalium (K) und Kalzium (Ca), die durch eine
Leitung 28 zugegeben werden, bevorzugt
Natrium- und Kaliumhydroxid, da Kalzium dazu
tendiert, die Flüssigkeit zu verunreinigen und
die Anwesenheit von Natrium
und/oder Kalium zur Bildung eines Reaktionsprodukts
in einem Ofen 42 benötigt wird, was noch wichtiger ist. Da Säure-Base-Reaktionen
normalerweise exotherm sind, was
bei dieser Stufe der Fall ist, wird hier die Reaktortemperatur
am besten auf Zimmertemperatur - oder im Idealfall
auf 20°C - gehalten, um das Abscheiden der in
der Lösung enthaltenen Elemente durch die Herabsetzung
ihrer Löslichkeit zu verbessern. Der pH-Wert der Mutterlauge
im Abscheider 26 ist in einem Bereich von etwa 5,5 bis 6,5,
bevorzugt 6,0 bis 6,2, eingestellt. Durch das Einstellen
des pH-Wertes mit Natrium-Hydroxid oder einem anderen Fällungsmittel,
wird das Vanadium in der drei-
und vierwertigen Stufe abgeschieden. Nach dem Einstellen
des pH-Wertes werden die Spuren des in Lösung verbleibenden
Vanadiums zementiert durch Zugeben von Kalzium-Hydroxid,
Kalziumoxid oder Mischungen davon über eine Zuleitung 30
zum Abscheider 26. Der pH-Wert der Lösung im Abscheider
26 wird dann weiter eingestellt mit über die Leitung 28
zugegebenem Fällungsmittel, bis der pH-Wert etwa
8,5 bis 9,5, bevorzugt etwa 9, beträgt, so daß jegliches
Nickel in der Extraktionsflüssigkeit ausscheiden
kann.
Nach dem Abscheiden wird die Lösung über eine Leitung 32
dem Abscheider 26 entnommen und geht in einen Separator
34, in welchem die Lösung gefiltert und der Ausfluß
mit einer Säurelösung, wie z. B. Salzsäure, Schwefelsäure
und/oder Salpetersäure neutralisiert wird, wobei Salzsäure
bevorzugt wird. In einem Labor durchgeführte Untersuchungen
zeigten, daß dieses Verfahren den größten Teil
des Vanadiums und Nickels in Lösung ausfällt und daß der
Vanadium- und Nickelgehalt im letzten Austrag ungeachtet
des anfänglichen Vanadium- und Nickelgehaltes in der
Mutterlauge weniger als 6 ppm und weniger als
1 ppm Nickel beträgt. Wenn
der Vanadiumgehalt
wegen irreversibler Veränderungen bei den Betriebsbedingungen
mehr als 6 ppm beträgt, kann der aus Separator 34 kommenden
gefilterten Flüssigkeit
(proportional zur Vanadiumkonzentration) mehr Ca(OH)₂ zugesetzt werden, um das in
der Flüssigkeit vorhandene überschüssige Vanadium zu zementieren.
Das Präzipitat wird dann über eine Leitung 36 zu einem
Trockner 38 transportiert und von dort über eine Leitung 40 zu einem
Ofen 42. Die Temperatur des Ofens 42 wird auf etwa
500°C bis 1000°C gehalten, bevorzugt 750°C bis 1000°C,
im Idealfall auf 950°C. Der Ofen 42 wird mit geschmolzenem
Aluminiumoxid bzw. Korund feuerfest ausgekleidet. Über eine Zuleitung 44 wird
dem Ofen 42 Luft zugeführt in einem Mengenverhältnis, das
von der Ofengröße und vom Kohlenstoffgehalt des Ausgangsmaterials
abhängt, so daß das im Präzipitat vorhandene Vanadium ein
Reaktionsprodukt bildet und zu wasserlöslichem Salz wird.
Wurden Natrium- und Kalziumhydroxide als präzipitierende
Agens verwendet, so ist im allgemeinen genügend Na
oder K zur Bildung des Reaktionsproduktes im Präzipitat
vorhanden. Sollten Na und K nicht im benötigten Maße
anstehen oder nicht als Fällungsmittel verwendet
werden, dann werden Na- und K-Salze zusammen mit Luft
dem Ofen 42 zugeführt. Außer
dem über Leitung 40 dem Ofen 42 zugeführten Präzipitat kann
zusätzlich Flexikoks oder Flugasche dem Ofen 42 über
Leitung 46 zugeleitet werden, wenn nötig zusammen
mit Na und K-Salzen. Das Produkt aus 46 wird
dann bei 70 gekühlt, die Schlacke wird bei
72 gemahlen und in 74 bei einer Temperatur von etwa 70°C
bis 100°C in heißem Wasser gelöst. Nachdem die Schlacke
in heißem Wasser aufgelöst ist, ist das Vanadium in Lösung
auf seiner fünfwertigen Stufe, und der Rest der Metalle
sind Feststoffe. Die Lösung wird dann über eine Leitung 48 zu
einem Separator 50 gefördert, wo sie gefiltert wird. Die
Feststoffe werden über eine Leitung 52 zur gewünschten weiteren
Raffination entfernt. Die Flüssigkeit wird dann über Leitung
54 zu einem weiteren Abscheider 56 gefördert, in welchem das
Vanadium in Form von reinem Vanadium-Pentoxid ausgefällt
wird durch das einfache Einstellen des pH-Wertes mit einer Zugabe
von Säurelösung, z. B. Salzsäure oder ähnlichem, über
Zuleitung 58. Die Lösung wird dann zu einem weiteren Separator 60
gefördert und dort gefiltert. Die Feststoffe werden über
Leitung 62 zu einem Trockner 64 gefördert; der Austrag,
welcher immer noch eine geringe Menge Vanadium in Lösung
aufweist, kann zur weiteren Behandlung über eine Leitung 66 abgeführt
werden, etwa zu einer Wasseraufbereitung 80. Zudem
kann die vanadiumhaltige Lösung über eine Leitung 68 zur
Leitung 16 bzw. zur Extraktionszone 12 als Extraktions-Promotor oder
zum ersten Abscheider 26 zur weiteren Behandlung zurückgeleitet werden.
Folgende Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren weiter
erläutern,
wobei die Mengen an Promotoren und Fällungsmitteln,
die Temperatur usw. von Fall zu
Fall - je nach dem verwendeten Ausgangsmaterial -
variieren können.
Ein 150 g Flexikoks enthaltendes Ausgangsmaterial
mit einem Vanadiumgehalt von 15,52 Gew.-% wurde in
eine Extraktionszone 12 gegeben. Der Flexikoks wurde in
der Extraktionszone 12 mit 1500 ml einer 20 Gew.-%
Schwefelsäurelösung und mit 150 ml
eines Extraktions-Promotors mit einer 8 Gew.-% Natrium-Hydrochloritlösung
(NaOCl) in Kontakt gebracht. Die
Temperatur der Bad-Lösung in der Extraktionszone wurde
auf einer Temperatur von 80°C gehalten, während die
Lösung durch Rühren mit einem Glasstab bei einer Geschwindigkeit
von 225
Umdrehungen pro Min. bewegt wurde, unter Verwendung
eines Motors mit variabler Geschwindigkeit.
Nachdem die Lösung in obiger Weise etwa 4 Stunden
der Extraktion unterworfen worden war, wurde sie gefiltert,
gewaschen und getrocknet; bei der Analyse des Vanadiumgehaltes
des extrahierten Flexikoks ergab sich ein Wert
von 1251 ppm, was darauf hindeutet, daß 99,2% des
Vanadiums von Flexikoks während des Extrahierens mit
dem Extraktion-Promotor Hydrochlorit entfernt worden ist.
500 ml der gefilterten, extrahierten Mutterlauge mit
einem Vanadiumgehalt von etwa 22 g/ltr. und einem
Nickelgehalt von 2 g/ltr. wurde einem Abscheider
zugeführt, wo der pH-Wert der Mutterlauge auf
6,2 eingestellt wurde durch Zusatz einer Lösung mit
40 Gew.-% Natrium-Hydroxid (NaOH), um so Vanadium in
seiner drei- und vierwertigen Stufe auszufällen.
Die Temperatur der Lösung wurde auf Raumtemperatur gehalten.
Sobald der pH-Wert eingestellt und das Vanadium
ausgeschieden war, wurden die verbleibenden Spuren des
Vanadiums in Lösung zementiert durch Zusatz von 32 g
Kalzium Hydroxid Ca(OH)₂ in die Lösung und durch
Mischen der Lösung, bis pH-Wert und Potential
der Lösung stabil waren. Der pH-Wert der Lösung wurde dann
durch weitere Zusätze der 40 Gew.-% Natriumhydroxid
(NaOH)-Lösung auf 9,2 erhöht, so daß das Nickel
in Lösung ausfällen konnte. Die Lösung wurde dann
vom Fällungsprodukt entfernt und gefiltert,
der Ausfluß wurde mit Salzsäure neutralisiert. Die
letzte Vanadiumkonzentration im Austrag betrug weniger als
6 ppm und der Nickelgehalt weniger als 1 ppm.
Das so entstandene Präzipitat oder der Kuchen wurde dann getrocknet und
in Gegenwart von Luft vier Stunden lang bei einer
Temperatur von 950°C in einem Ofen gehalten. Das entstandene
Reaktionsprodukt wurde danach abgeschreckt und
gemahlen und anschließend bei einer Temperatur von 90°C
in heißes Wasser gegeben, worin sich das Vanadium in einer
fünfwertigen Stufe löst. Die Lösung wurde daraufhin
gefiltert und der pH-Wert der resultierenden Flüssigkeit
auf 2 eingestellt durch Zusatz einer Salzsäurelösung,
in welcher 90% des resultierenden Vanadiums
als roter Schlamm (Vanadium-Pentoxid) ausfiel, der
dann zur Herstellung des Vanadium-Pentoxid-Endproduktes
getrocknet wurde.
Ein Ausgangsmaterial aus dem delayed-coke-Prozeß mit 150 g etwa nach US-PS 37 64 200 wurde bei
einem Vanadiumgehalt von 1055 ppm und einer
Partikelgröße zwischen 180 und 250 Mikron
in eine Extraktionszone gegeben. Der Flexikoks wurde
in der Extraktionszone mit 1500 ml einer 20 Gew.-%
Schwefelsäurelösung in Kontakt gebracht. Es
wurde ein Extraktions-Promotor mit einer Mischung
aus 150 ml einer 8 Gew.-% Natrium-Hypochlorit (NaOCl)-Lösung
und 18 g Vanadium-Pentoxid (V₂O₅) der
Extraktionszone folgendermaßen zugesetzt. Das Natrium-Hypochlorit,
welches als Oxidiermittel fungiert und
das Netzvermögen des delayed coke verbessert, wurde
der Extraktionszone zugesetzt, welche den
Koks und die Schwefelsäure enthielt.
Um einen guten Kontakt zwischen dem Koks und dem Hypochlorid
sicherzustellen, wurde nach etwa 10 Minuten das Vanadium-Pentoxid der
Extraktionszone zugesetzt. Das Vanadium-Pentoxid könnte
auch früher zugesetzt werden, indem man es in der Schwefelsäurelösung
auflöst. Die Temperatur dieser Bad-Lösung
in der Extraktionszone wurde auf einer Temperatur von
80°C gehalten, während die Lösung durch Rühren mit einem
Glasstab bei einer Geschwindigkeit von etwa 225
Umdrehungen pro Min.
unter Verwendung eines Motors mit regelbarer Geschwindigkeit
bewegt wurde. Nachdem die Lösung in obiger Weise etwa
vier Stunden lang extrahiert worden war, wurde sie
gefiltert, gewaschen und getrocknet. Bei
der Analyse des Vanadiumgehalts im extrahierten Flexikoks
ergab sich ein Wert von 640 ppm, was darauf hindeutet,
daß etwa 40% des Vanadiums vom Flexikoks während
der Extraktion mit dem Extraktions-Promotor Natriumhypochlorit
in Verbindung mit Vanadium-Pentoxid abgeschieden wurden.
Wird eine
kleinere Partikelgröße des delayed coke eingesetzt, so kann sowohl
das Abscheiden des Vanadiums als auch die Geschwindigkeit
des Extrahierens erhöht werden.
Die resultierende Mutterlauge kann dann in derselben
Weise wie oben bei Beispiel 1 behandelt werden.
Claims (14)
1. Verfahren zum Gewinnen von Vanadium aus einem
kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterial, das mit einer
Ätzlösung sowie mit einem Extraktionbeschleuniger - im
wesentlichen aus einer ionischen Form von Vanadium, den
Hypochloriden von Natrium, Kalzium und Kalium, Peroxiden,
Chlordioxid und/oder Mischungen davon bestehenden Gruppe -
behandelt wird, bei dem die Mutterlauge auf unterschiedliche
pH-Bereiche eingestellt, vom Ausgangsmaterial getrennt,
getrocknet sowie Vanadium in mehrwertiger Form ausgefällt
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangsmaterial mit der Ätzlösung und dem
Extraktionsbeschleuniger mit Hydroxiden von Natrium, Kalium
oder Mischungen davon als Fällungsmittel auf einen pH-Wert
im Bereich von etwa 5,5 bis 6,5, bevorzugt 6,0 bis 6,2,
eingestellt sowie Vanadium in seiner drei- und vierwertigen
Stufe ausgefällt wird, wonach der von der Lösung abgetrennte
Vanadium enthaltende Kuchen getrocknet und in einem Ofen bei
einer Temperatur von etwa 500°C bis 1000°C, bevorzugt bei
etwa 950°C, in Gegenwart von Luft und Salz erhitzt wird, und
daß der Vanadiumkuchen auf seine fünfwertige Stufe zur
Bildung eines wasserlöslichen Salzreaktionsproduktes
aufoxidiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Reaktionsprodukt in Wasser aufgelöst und Vanadium in seiner
fünfwertigen Stufe ausgefällt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
entstandene Lösung gefiltert und der pH-Wert der
resultierenden Flüssigkeit auf etwa 2 eingestellt und
Vanadiumpentoxid ausgefällt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lösung mit einer Säurelösung eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Säurelösung aus der Gruppe ist, welche Salzsäure,
Salpetersäure, Schwefelsäure und Mischungen davon enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial mit der Ätzlösung
und dem Extraktionsbeschleuniger bei einer Temperatur
zwischen 20°C und 90°C, bevorzugt 60°C bis 90°C, behandelt
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mutterlauge vor dem Ofen mit dem Fällungsmittel auf einen
pH-Wert im Bereich von 8,5 bis 9,5, bevorzugt auf 9,0, zum
Ausfällen von Nickel eingestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß
Nickel als Feststoff herausgefiltert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Natriumhydroxid
als Fällungsmittel.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Extraktionsbeschleuniger Natriumhypochlorid ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Extraktionsbeschleuniger eine Mischung aus Natriumhypochlorid
und Vanadiumpentoxid ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ausgangsmaterial aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus
Flexikoks, Flugasche und Mischungen davon besteht.
13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die bei der Herstellung des Vanadiumpentoxid
resultierende flüssige Lösung als Extraktionsbeschleuniger
zur Extraktionszone zurückgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die bei der Herstellung des Vanadiumpentoxid
resultierende flüssige Lösung zur Fällungszone zurückgeführt
wird.
Applications Claiming Priority (1)
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