DE852844C - Process for working up a sodium vanadate, sodium arsenate, sodium phosphate salt mixture - Google Patents
Process for working up a sodium vanadate, sodium arsenate, sodium phosphate salt mixtureInfo
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Description
Verfahren zur Aufarbeitung eines Natriumvanadat-, Natriumarsenat-, Natriumphosphat-Salzgemisches Die als Rohstoffe für die Aluminiumgewinnung benutzten tonerdehaltigen Mineralien enthalten bekanntlich stets geringe Mengen von Vanadin-, Phosphor- und Arsenverbindungen, die sich nach dem alkalischen Aufschluß von Bauxiten in geringer Menge als Natriumvanadat, Natriumphosphat und Natriumarsenat in den Aluminatlaugen wiederfinden. Da sich diese Salze aber im Laufe der Zeit im Laugekreislauf anreichern, müssen sie aus diesem regelmäßig entfernt werden, wenn es nicht zu erheblichen Betriebsstörungen kommen soll. Diese Betriebsstörungen können z. B. dadurch gegeben sein, daß sich infolge flbersättigung der Aluminatlauge mit den genannten Salzen diese in Rohrleitungen und Eindampfgefäßen abscheiden und dort Anlaß zu Krustenbildungen geben. Die Abscheidung dieser Fremdsalze erfolgt auf einfachem Wege durch Abkühlung der mehr oder weniger weitgehend eingedickten Lauge, wobei ein Teil der gelösten Salze in Form eines Trinatriumvanadat-, Trinatriumphosphat-, Trinatriumarsenat-Salzgemisches auskristallisiert. Sulfat- und karbonathaltige Laugen scheiden beim Abkühlen ein sulfat- und karbonathaltiges Salzgemisch aus.Process for processing a sodium vanadate, sodium arsenate, Sodium phosphate salt mixture Those used as raw materials for aluminum production It is well known that alumina-containing minerals always contain small amounts of vanadium, Phosphorus and arsenic compounds, which are formed after the alkaline digestion of bauxites in less than sodium vanadate, sodium phosphate and sodium arsenate in the Find aluminate liquors again. Since these salts are in the lye cycle over time enrich, they must be removed from this regularly if it is not too significant Operational disruptions should come. These malfunctions can z. B. given thereby be that as a result of oversaturation of the aluminate liquor with the salts mentioned These deposit in pipelines and evaporation vessels and give rise to crust formation there give. The separation of these foreign salts takes place in a simple way by cooling the more or less largely thickened lye, with some of the dissolved Salts in the form of a trisodium vanadate, trisodium phosphate, trisodium arsenate salt mixture crystallized out. Leaches containing sulphates and carbonates separate when they cool down sulfate- and carbonate-containing salt mixture.
Die Zusammensetzung der auf diese Weise erhaltenen Salzgemische schwankt naturgemäß in weiten Grenzen. So bestimmen beispielsweise der Vanadin- und Phosphorgehalt der verarbeiteten Bauxite sowie die Bedingungen des Aufschlusses das in den Laugen und in den Salzen vorliegende Verhältnis V2 0S : P2 O5. Für ihre lohnende Verwertung sind besonders deren Vanadat- und Phospliafgehalt von gecleutung. So weist das Salzgemisch beispielsweise Gehalte von 6 bis i i % Vanadinsäureanhydrid (V205) und 14 bis 6% P'hosphorsäureanhydrid (P205) auf.The composition of the salt mixtures obtained in this way varies naturally within wide limits. For example, determine the vanadium and phosphorus content of the processed bauxite and the conditions of the digestion in the lyes and the ratio V2 0S: P2 O5 present in the salts. For their worthwhile use are especially their vanadate and phosphate content of gecleutung. For example, the salt mixture has contents of 6 to 1% vanadic anhydride (V205) and 14 to 6% phosphoric anhydride (P205).
Dieses Salzgemisch wurde bisher in der Weise aufgearbeitet, daß das Vanadin aus der ammoniakalisch gemachten, schwefelsauren Lösung des Salzgemisches als Amrnoniummetavanadat gefällt und zu Vanadinsäureanhydrid geglüht wurde. Bei dieser Arbeitsweise ging aber das Phosphat verloren, weil die Aufarbeitung des Filtrates unwirtschaftlich ist.This salt mixture has so far been worked up in such a way that the Vanadium from the ammoniacal, sulfuric acid solution of the salt mixture precipitated as ammonium metavanadate and calcined to vanadic anhydride. at This procedure, however, the phosphate was lost because the work-up of the filtrate is uneconomical.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun. ein Verfahren, das eine weitgehende Abtrennung des in dem Salzgemisch anwesenden Vanadates bzw. Arsenates von seinen übrigen Bestandteilen gestattet.The present invention is now. a procedure that extensive separation of the vanadate or arsenate present in the salt mixture permitted by its other components.
Da die in dem Salzgemisch anwesenden Dod'ekahydrate isomorph kristallisieren, ein Na3V04- i 2H20-Kristall bekanntlich in einer Phophatlösung weiterwächst, gelingt eine einfache Trennung von Vanadat und Phosphat durch fraktionierte Kristallisation nicht. Bei einer Auflösung des Salzes in Wasser oder verdünnter Natronlauge wird daher eine Tren-@ nung des Vanadates von den übrigen Bestandteilen des Salzgemisches nicht erzielt. An seiner Zerlegung ist jedoch sowohl dem Tonerdehersteller als auch dem Abnehmer des Salzes aus mancherlei Gründen gelegen. Zunächst besteht im Hinblick auf die Gewinnung des wertvollsten Bestandteiles, der Vanadinsäure, einerseits der Wünsch, das Salz frachtgünstig, also vanadatreich, den weiterverarbeitenden Anlagen zuzuführen. Andererseits wird die Vanadinsäure über die Zwischenstufe des Ammoniummetavanadates um so reiner in bezug auf den Chemikalienverbrauch und den beanspruchten Behälterraum um so wirtschaftlicher isoliert, je phosphatärmer und vanadatreicher das zur Verarbeitung gelangende Salz ist.Since the dod'ekahydrates present in the salt mixture crystallize isomorphically, a Na3V04- i 2H20 crystal is known to continue to grow in a phosphate solution, succeeds a simple separation of vanadate and phosphate by fractional crystallization not. When the salt is dissolved in water or dilute sodium hydroxide solution hence a separation of the vanadate from the other components of the salt mixture not achieved. However, both the alumina manufacturer and convenient to the buyer of the salt for various reasons. First of all, there is in view on the extraction of the most valuable component, vanadic acid, on the one hand I wish the salt to be transported cheaply, i.e. rich in vanadate, to the processing plants to feed. On the other hand, the vanadic acid becomes via the intermediate stage of the ammonium metavanadate all the more pure in terms of chemical consumption and the container space required The more economically isolated, the lower in phosphate and richer in vanadate that is for processing coming salt is.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich das Salzgemisch in einfacher Weise durch heiße konzentrierte Natrohläuge aufspalten läßt. Brauchbare Ergebnisse erzielt man bereits mit 35°/0iger, vorzugsweise arbeitet man jedoch mit 4o- und höherprozentiger Natronlauge. Die Temperatur der Lauge wählt man vorzugsweise zwischen 9o und ioo°. In einer solchen Lauge lösen sich das als Vanadat vorliegende V2O5 vollständig, das als Arsenat vorliegende As. 0, nahezu vollständig, das als Phosphat vorhandene P205 jedoch nur zu 15 bis 25 %; der verbleibende Rückstand enthält 75 bis 85 % des P2 05 in Form von Nag P04 und praktisch alles Na2S04 und Na2C03. Nach Abtrennen des Rückstandes von der heißen Lösung kristallisiert beim Erkalten einhochprozentiges arsenathaltiges Natriumvanadat vtnm;sehr gut filtrierbarer Beschaffenheit aus; die Mutterlauge selbst ist für eitere Spaltungen verwendbar. Aus .dem Rückstand kann die Hauptmenge des in dem zur Aufarbeitung gelangenden Salzgemisch enthaltenen Natriumphosphates in an sich bekannter Weise gewonnen werden..Surprisingly, it has now been found that the salt mixture in can be easily split by hot concentrated sodium hydroxide solution. Useful Results can already be achieved with 35%, but it is preferable to work with it 4 and higher percent caustic soda. The temperature of the liquor is preferably chosen between 9o and 100 °. The vanadate present dissolves in such a lye V2O5 completely, the As present as arsenate. 0, almost completely, that as However, only 15 to 25% of P205 present in phosphate; the remaining residue contains 75 to 85% of the P2 05 in the form of Nag P04 and practically all of the Na2S04 and Na2C03. After the residue has been separated off from the hot solution, it crystallizes on cooling a high percentage of arsenate-containing sodium vanadate vtnm; very easy to filter the end; the mother liquor itself can be used for further cleavage. From the residue can contain the main amount of the salt mixture that is being worked up Sodium phosphates can be obtained in a manner known per se ..
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es also, aus den im Betrieb anfallenden Rohsalzen ein nutschenfeuchtees, an V205 angereichertes Endpro-Bukt herzustellen, das bei io5° leicht sein Kristallwasser verliert und damit für den Versand geeigneter gemacht werden kann. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung kann also auch der bei der Behandlung mit Natronlauge entstehende Rückstand ohne Schwierigkeit zu Natriumphosphat verarbeitet werden, was, wie oben bereits erwähnt, beim bekannten Verfahren nicht möglich ist.The method according to the invention therefore makes it possible from the in operation accruing crude salts an end product that is moist with suction filter and enriched in V205 to produce, which easily loses its water of crystallization at io5 ° and thus for the Shipping can be made more suitable. According to the method according to the invention can thus also the residue resulting from the treatment with sodium hydroxide solution without difficulty processed into sodium phosphate, which, as already mentioned above, with the known Procedure is not possible.
Während also der Tonerdehersteller oft bestrebt war, die Abscheidung des vanadathaltigen Rohsalzes aus Aluminatlaugen durch geeignete Wahl der Abscheidungsbedingungen so zu leiten, daß ein möglichst hochprozentiges, gut verkäufliches Salz anfällt und dabei, zum Nachteil der Reinigung seiner Laugen, die gleichzeitige Auskristallisation von Natriumkarbonat und Natriumsulfat nach Möglichkeit vermieden wird, gestattet das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher Weise die nachträgliche Aufarbeitung vanadatarmer Salze und macht damit die obige betrieblich ungesunde Zielsetzung überflüssig.So while the alumina manufacturer often endeavored to keep the deposition of the vanadate-containing crude salt from aluminate liquors by suitable choice of the deposition conditions to be managed in such a way that the highest possible percentage of salt that is easy to sell is obtained and at the same time, to the disadvantage of the cleaning of its alkalis, the simultaneous crystallization Avoid sodium carbonate and sodium sulfate whenever possible the inventive method in a simple manner, subsequent work-up vanadium salts and thus makes the above unhealthy objectives superfluous.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll an dem folgenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht werden iooo kg Rohsalz mit 7,0 % V2 05, 7,3 % P2 05, 0,7% Ase Ob, 4,6 % Na2 S04, 3,0 % A12 03, 23,4 % Nag O (an V20,1 P2051 C02 gebunden), 44,2% H20, Rest: C02, Glühverlust werden in 140o bis 2000 1 40%ige, 9o bis ioo° heiße, bei einer vorhergehenden Zersetzung von Rohsalz (40% NaOH) anfallenden Mutterlauge eingetragen. Nach einstündigem Rühren bei 9o bis ioo° wird die Lösung bei 9o° vom Rückstand abgetrennt, der Rückstand mit ioo m3 heißer, 40%iger Natronlauge bzw. Mutterlauge gedeckt und trockengesaugt.The method according to the invention is based on the following exemplary embodiment iooo kg of crude salt with 7.0% V2 05, 7.3% P2 05, 0.7% Ase Ob, 4.6% Na2 S04, 3.0% A12 03, 23.4% Nag O (bound to V20.1 P2051 C02), 44.2% H20, Remainder: C02, loss on ignition are in 140o to 2000 1 40%, 90 to 100 ° hot, at a previous decomposition of crude salt (40% NaOH) accumulating mother liquor entered. After stirring for one hour at 90 ° to 100 °, the solution is separated from the residue at 90 °, the residue covered with 100 m3 of hot, 40% sodium hydroxide solution or mother liquor and vacuumed dry.
Man erhält 4oo kg Restsalz mit 0,4 bis o,6 0/0 V2 O5, 15,0 0/0 P205, 11,2 % Na2 S04, 34 0/0 Na2 0 (an P205, V205, C02 gebunden), Rest: gebundenes und anhaftendes Wasser, C02. Die geringen Mengen von V205 erklären sich dadurch, daß eine quantitative Trennung von Rückstand und Lösung im praktischen Betrieb nur schwer gelingt.This gives 400 kg of residual salt with 0.4 to 0.6 0/0 V2 O5, 15.0 0/0 P205, 11.2% Na2 S04, 34 0/0 Na2 0 (bound to P205, V205, C02), Remainder: bound and adhering water, C02. The small amounts of V205 can be explained by the fact that a quantitative separation of residue and solution is difficult in practical operation.
Das Filtrat liefert beim Erkalten 46o kg gut kristallisierendes Vanadat mit 4,7 % V205, 3,0 0/0 P2053 i,5 % Ase O5, 29,0% Na2 O, 49,o % H20-Wird für die Zersetzung Mutterlauge verwendet, die von der vorhergehenden Benutzung bereits mit Phosphat und Vanadat gesättigt ist, so erreicht man leicht eine V2 0. -Ausbeute von 95 % und mehr.On cooling, the filtrate yields 46o kg of vanadate which crystallizes well with 4.7% V205, 3.0 0/0 P2053 i, 5% Ase O5, 29.0% Na2 O.49, o% H20- Used for the Decomposition mother liquor used from previous use already with Phosphate and vanadate are saturated, a V2 0 yield is easily achieved of 95% and more.
Das Salz wird in getrocknetem Zustand zum Versand gebracht. Auch wenn man von der nachfolgenden Trocknung absieht, bedeutet die Herstellung des kristallwasserhaltigen Salzes im. vorliegenden Fall eine V,05-Anreicherung um etwa ioo 0/e. Stark sulfat- und karbonathaltige Salze sind vanadatärmer und liefern das gleiche Endprodukt; diese Salze werden daher um einen noch weit höheren Betrag angereichert.The salt is dispatched in a dried state. Even if if the subsequent drying is disregarded, this means the preparation of the one containing water of crystallization Salt in. In the present case, a V.05 enrichment of around 100%. Strong sulfate and salts containing carbonate are lower in vanadate and provide the same end product; these salts are therefore enriched by an even higher amount.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEV1994D DE852844C (en) | 1943-04-03 | 1943-04-03 | Process for working up a sodium vanadate, sodium arsenate, sodium phosphate salt mixture |
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DE852844C true DE852844C (en) | 1952-10-20 |
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DEV1994D Expired DE852844C (en) | 1943-04-03 | 1943-04-03 | Process for working up a sodium vanadate, sodium arsenate, sodium phosphate salt mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE852844C (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1010540B (en) * | 1953-09-23 | 1957-06-19 | Montedison Spa | Process for the production of phosphate-containing fertilizers with the simultaneous recovery of pure ammonium vanadate and reusable caustic soda from the by-products of the production of alumina by the alkaline method |
CN114540643A (en) * | 2022-01-21 | 2022-05-27 | 宁波双能环保科技有限公司 | Method for preparing ammonium metavanadate from vanadium-phosphorus-containing arsenic slag |
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1943
- 1943-04-03 DE DEV1994D patent/DE852844C/en not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1010540B (en) * | 1953-09-23 | 1957-06-19 | Montedison Spa | Process for the production of phosphate-containing fertilizers with the simultaneous recovery of pure ammonium vanadate and reusable caustic soda from the by-products of the production of alumina by the alkaline method |
CN114540643A (en) * | 2022-01-21 | 2022-05-27 | 宁波双能环保科技有限公司 | Method for preparing ammonium metavanadate from vanadium-phosphorus-containing arsenic slag |
CN114540643B (en) * | 2022-01-21 | 2023-09-01 | 宁波双能环保科技有限公司 | Method for preparing ammonium metavanadate from vanadium-phosphorus-arsenic-containing slag |
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