DE901595C - Verfahren zur Erzeugung von Vanadinverbindungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung von Vanadinverbindungen Es ist :bekannt, Vanadin aus Erzen zu gewinnen, die das Vanadin häufig vergesellschaftet mit Phosphor in nur geringfügigen Mengeni enthalten. So z. B. in den verschiedensten Eisenerzen, wie Minetten, Bohnerzen:, Titaneisenstein utsw. Auch in Rohphosphaten sind meist Spuren von Vanadin enthalten. Beim normalen Weg der Verhüttung dieser eisenhaltigen. Erze sammelt sich das Vanadin in der Thamasschlacke. Diese wird alsdann mit den erforderlichen Zuschlägen im Hochofen auf ein phosphorhaltiges Eisen: verschmolzen, -in dem sich auch das Vanadin wiederum sammelt. Durch einen VenblaseprozeB unter sauren Bedingungen entsteht hieraus: die sogenannte Vanadinschlacke, die ihrerseits durch einen thermischen Au:fschluB unter Zusatz von Kochsalz, Salpeter oder Soda mit meist schlechter Ausbeute mfgeschlossem wird. Der verbleibende vanadinarrne Ferrophosphor wird abermals, nunmehr aber unter basischen Bedingungen, zu einer P.0.-reichen, sogentann terL Reichschlacke verblasen, die an Stelle von: Rohphosphat der Weiterverarbeitung, z. B. der elektrothermischen Herstellung von Phosphor, zugeführt wird. Demgegenüber ist bereits ein Verbesserungsvorschlag bekanntgeworden, nachdem auf die Erblasu g der Vanadi.nschlacke verzichtet und der vanadinhaltige Ferrophosphor direkt mit Soda, oder anderen Alkalisalzen thermisch zu Trinatriumphosphat und Natriumvanadat aufgeschlossen wird, deren Trennung auf na&metallurgischem Wege erfolgt. Neben .der Schlaokenverblasung wvird atlso auch auf die gesonderte und schwierige Aufarbeitung der Vanadinschlacke verzichtet. Dieser an und für sich technisch fortschrittliche Weg hat aber den Nachteil, daß das: Verhältnis von Vanadin zu Phosphor zwangsläufig nach dem Vanad!in- und Phosphorgehalt :der Möllerung, also in erster Linie der Thomas:schlacke,gegeben ist. So finden: sich z. B. im gemäß .diesem Verbesserungsvorschlag hergestellten vanadinhältigen, Ferrophosphor etwa i °/o Vanadin und 15'/o Phosphor, d. h. auf i t Vanadin entstehen zwangsläufig etwa i5o bis 20o t Tri.natriumphosphat. Schließlich hat dieser Vorschlag den weiteren Nachteil, daß das Eisen im Ferrophosphat bei der thermischen Umsetzung mit Alkalisaleen oxydiert wird und damit die in ihm enthaltene Reduktionsenergie und der dafür beanspruchte Hochofenraum verloren :sind.
• Bei der Weiterentwicklung des Verfahrens, wurde gefunden, idaß die geschilderten Nachteile in folgender Weise behoben werden können.
• Zur Erzeugung von Vanadinverbin.dung aufs Vanadin enthaltenden Rohphosphaten oder aus Thomasschlaeke, die aus Vanfadin in, geringen Mengen; enthaltenden Eisenerzen stammt, wird erfindungsgemäß so vorgegangen, d:aß das Rohphosph@at bzw. -die Thomasschlaeke direkt thermisch oder elektrothermisch zu Phosphor reduziert wird, wobei: ale Nebenprodukt vanadinhaltiger Ferrophosphor anfällt. Dieser wird in ;bekannter Weise, vornehmlich durch thermische Umsetzung mit Alkalis,alzen, zu phosphor- und vanadinsauren Sauzen verarbeitet.
• Bei der Verarbeitung von Thomasschlacke kann man auch so vorgehen, daß zunächst im Hochofen aus der Thomassch.lacke vanadinhaltiger Ferrophosphor erschmolzen wird: und dieser direkt, also unter Umgehung der sauren Verblasung von Vanadinschlacke wie bei dem bekannten Verfahren, unter basischen Bedingungen auf Reichschlacke verblasen wird. Diese Reichschlacke enthält nunmehr auch das Vamadin, und das Eisen. bleibt in elementarer Form erhalten-. Diese Reichschlacke wird thermisch. oder elektrothermisch nach bekannten Verfahren auf Phosphor verarbeitet. Entsprechend dem Ei:sengehal.t der Möllerüng entsteht hei dem Verfahren der thermischen Phosphorgewinnung stets als Nebenprodukt Ferrophosph@or mit beispielsweise 24% Phosphor, wobei dieser Phosphor aber nur einen Bruchteil des eingesetzten Phosphors ausmacht, da naturgemäß die Hauptmenge des Phosphoreinsatzesi zu gasförmigem Phosphor reduziert wird, der entweicht. In dem Nebenprodukt Ferro:-phosphor sammelt sich dbr größte Teil des: Vanadins, und. ;zwar naturgemäß in einer gegenüber dem Phosphorgehalt wesentlich, höheren Konzentration, wie sich aus .dem folgenden Beispiel ergibt.
• Das aus Thomasschlacke mit o,5 % Vanadin und 18 % P2 05 und, aus saurer Minette hergestellte Phosphoreisen enthält i o/oo Vanadin und 15 % Phosphor, aus dem eine Reichschilacke, mit etwa i % Vanadin und 35'/o P2 0S direkt hergestellt wird. Bei einer Verflüchtigung von go°/a des P2 05 im Elektroofen entsteht hieraus als Nebenprodukt der Phosphorgewinnung ein Ferrophosphor mit bis zu ioo/o Vanadin, d. h. im Phosphorofen findet durch die Verflüchtigung des Phosphors eine Anreicherung des Vanadins bis auf den, zehnfachen Betrag gegenüber dem Phosphorgehalt des Phosphoreisens statt. Bei Verarbeitung dieser Vanadin-Pho:sphor-Eisen-Legierung durch thermischen Aufischluß mit Soda ist .der Verlust an metallischem Eisen. völlig unbedeutend, und das Verhältnis von Vanad:in zu Trinatriumphosphat ist hinsichtlich des entstehenden phosphorsauren Salzes auf bis zu 25 t je Tonne erzeugtes Vanadin gesunken.
• Eine,weitere Vereinfachung des Verfahrens ergibt sich durch .direkten Einsatz der meist Vanadin enthaltende:n T.homasschlacke in den üblichen. Ofen :zur Erzeugung von elementarem Phosphor. Bei dieser Arbeitsweise wird der gesamte bisherige Weg der Herstellung von vanadinhadtigem Ferropho:shor und Verblasen dieses . Produktes auf Vanadinschlacke und Reichschlacke umgangen, und durch. diese Einsparung ergibt sich wiederum ein Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens. In diesem Fall wird infolge des Eisengehaltes der Thomassch:lacke das Ausbringen,an Elemenitarphoisphor zwar nicht, wie bei Verarbeitung von Reichschlacke go°/o, sondern je nach Zusammensetzung nur etwa 4o'/o, betragen, während: abgesehen von den Versch.l:ackungswerlusten :der verbleibende Phosphoranteil als Ferrophosphor anfällt, der Vanadin enthält. Immerhin wird durch diese Arbeitsweise -das unbefriedigende Verhältnis von Vanadin zu. Trinatriumphosphat im erstrebten Sinne wesentlich zugunsten der Vanadinerzeugung verändert.
• -Genügt die erzielte Anreicherung hinsichtlich Vanadin im Phosphor-Eisen nicht, etwa, dadurch, .daß .man eine Reichschl@acke mit wenig Vanadin einsetzt, oder aber direkt vanadin:haltige Thomasschlacke dein Elektroofen zuführt, so wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der aus dem Phosphorofen abgestochene vanadinhaltige Ferrophosphor auf vanadinhaltige Reichschlacke verblasen und dem Elektroofen; zwecks weiterer Anreicherung wieder zugeführt. D.ie Kreislaufführung wird :man also: auch mit Vorteil dann: anwenden, wnenn man den geringfügigen Vanadin:-gehalt der Rohphosphate nutzbar verwerten. will, oder aber wenn man direkt Thomasschlacke dem Phosphorofen zusetzt. Wird beiepielsweise dem Phosphorofen ein Rohphosphat mit 3:5 °/a P2 05 und o, i °/a Vanadin zugeführt und. fallen, wieder i o °/o .des eingesetzten P2 05 als Ferrophosphor an, so enthält .dieser bereits mehrere Zehntelprozent Vanadin. Verbläst man diese Legierung .auf Reichschlacke, -die man .dem Ofen abermals. zuführt, so wird, bereits im zweiten Abstich eine Ferrophosphor rni:t einigen Prozenten Vanadin erhalten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren .zur Erzeugung von Van:ad-inverbindungen aus Vana:din enthaltenden Rohphosphaten oder aus Thomas-schlacke, die aus Van:adin in geringen Mengen enthaltenden Eisenerzen stammt, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohphosphat bzw. die Thomasschlacke der thermischen oder elektrothe:r-,mi*schen, Erzeugung von Phosphor zuführt und den hierbei als Nebenprodukt anfallenden Vanadin enthaltenden Fernophosphor in, bekannter Weise, vornehmlich durch thermische Umsetzung mit Alkalisalzen, zu phosphor- und vanadinsauren Salzen verarbeitet.
2. 2. Verfahren Azur Erzeugung von Vanadinverbindungen aus Thom:asschlacke nach Anspmich i, dadurch gekennzeichnet, daß die Thomasschlacke zunächst im Hochofen zu vanadiinhaltigem Ferrophosphor erschmolzen und dieser basisch auf vaniadinhaltige Phosphatschlacke verblasen wird, (die .dann. der thermischen oder elektrothermischen Erzeugung von Phosphor zugeführt und nach Anspruch i weiterverarbeitet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch, i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bei .der thermischen odler elektrothermischen Reduktion anfallende, vanadinhaltige Ferrophosphor ba sisch zu vanadinhaltiger Phophatschlacke verblasen und diese abermals der thermischen oder edektrothenmischen Reduktion zugeführt und, diese Kreislaufführung ein oder mehrmals durchgeführt wird, bevor die endgültige Verarbeitung von Ferrophosphor nach Anspruch i oder 2 vorgenommen wird.