FI78278B - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VANADIUMPENTOXID. - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VANADIUMPENTOXID. Download PDF

Info

Publication number
FI78278B
FI78278B FI863619A FI863619A FI78278B FI 78278 B FI78278 B FI 78278B FI 863619 A FI863619 A FI 863619A FI 863619 A FI863619 A FI 863619A FI 78278 B FI78278 B FI 78278B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
vanadium
weight
slag
batch
calcined
Prior art date
Application number
FI863619A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI863619A (en
FI863619A0 (en
FI78278C (en
Inventor
Leonid Andreevich Smirnov
Jury Stepanovich Schekalev
Anatoly Anatolievi Filippenkov
Irek Nasyrovich Gubaidullin
Susanna Andreevna Amirova
Olga Gennadievna Kremneva
Lev Efimovich Kolpakov
Anatoly Kuzmich Shashin
Original Assignee
Uralsky Inst Chernykh Metall
Perm Polt I
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uralsky Inst Chernykh Metall, Perm Polt I filed Critical Uralsky Inst Chernykh Metall
Priority to FI863619A priority Critical patent/FI78278C/en
Publication of FI863619A0 publication Critical patent/FI863619A0/en
Publication of FI863619A publication Critical patent/FI863619A/en
Publication of FI78278B publication Critical patent/FI78278B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI78278C publication Critical patent/FI78278C/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

1 782781 78278

Menetelmä vanadiumpentoksidin valmistamiseksiProcess for the preparation of vanadium pentoxide

Esillä oleva keksintö liittyy kemiaan ja metallurgiaan, tarkemmin sanottuna vanadiumpentoksidin valmistusmenetelmiin, joita voidaan käyttää vanadiumlejeerinkien, kovettimien ja katalysaattoreiden valmistuksessa. Perusraaka-aineina vanadiumpentoksidin valmistuksessa ovat vanadiumia sisältävät kuonat, joita syntyy titanomagnetiittimalmien, jotka sisältävät 0,5-2 paino-% vanadiumia, metallurgiassa.The present invention relates to chemistry and metallurgy, more particularly to processes for the preparation of vanadium pentoxide which can be used in the preparation of vanadium alloys, hardeners and catalysts. The basic raw materials for the production of vanadium pentoxide are vanadium-containing slags formed in the metallurgy of titanium magnetite ores containing 0.5-2% by weight of vanadium.

Neuvostoliitossa on kehitetty ja hyödynnetty kaupallisesti titanomagnetiittimalmin kattava käsittelymenetelmä, jossa tästä malmista samalla otetaan talteen rauta ja vanadium pyrometallurgisella menetelmällä. Samanlaista kaavaa käytetään titanomagnetiittimalmien käsittelyyn EAT:ssa ja Kiinassa (vrt. K. M. Sokolova: "Manufacture and ConsumptionIn the Soviet Union, a comprehensive treatment method for titanium magnetite ore has been developed and exploited commercially, in which iron and vanadium are recovered from this ore by the pyrometallurgical method. A similar formula is used for the treatment of titanium magnetite ores in EAT and China (cf. K. M. Sokolova: "Manufacture and Consumption

Abroad", "Chermetinformatsija"-instituutin tiedotuslehti, 1981, n:o 10 (894), s. 3-15). Tämän menetelmän mukaan tita-nomagnetiittimalmit muutetaan vanadiumia sisältäväksi raudaksi, joka sitten jalostetaan edelleen hapettamalla jollakin kaasumaisella hapetusaineella konverttereissa teräkseksi ja vanadiumkuonaksi. Saatu vanadiumkuona on lähtöaineena vanadiumpentoksidin valmistuksessa.Abroad "," Chermetinformatsija "Institute Bulletin, 1981, No. 10 (894), pp. 3-15). According to this method, titanium magnetite ores are converted into vanadium-containing iron, which is then further processed by oxidation with a gaseous oxidant in converters to steel and vanadium slag. The vanadium slag obtained is a starting material for the preparation of vanadium pentoxide.

Menetelmä, jolla vanadiumpentoksidia valmistetaan konvertte-rikuonasta, käsittää seuraavat vaiheet: kuonan valmistami nen kalsinointia varten (murskaaminen, jauhaminen, erottaminen, sekoittaminen johonkin reagenssiin), hapettava kalsi-nointi, kalsinoidun panoksen uuttaminen jollakin liuottimel-la (vedellä, happojen ja emästen liuoksilla), vanadiumpentoksidin saostaminen liuoksista, saadun vanadiumpentoksidin kuivaaminen, sulattaminen ja rakeistaminen.The process for preparing vanadium pentoxide from a converter slag comprises the following steps: preparation of the slag for calcination (crushing, grinding, separation, mixing with a reagent), oxidative calcination, extraction of the calcined charge with a solvent (water, acids and bases) , precipitation of vanadium pentoxide from solutions, drying, melting and granulation of the vanadium pentoxide obtained.

Muissa menetelmissä vanadiumpentoksidin valmistamiseksi roscoeliitistä, carnotiitista, patroniitista ja monimetalli-malmeista, bauksiitista ja fosforiiteista noudatetaan olennaisesti tämän kaavan päävaiheita.Other methods for preparing vanadium pentoxide from roscoelite, carnotite, patronite and multi-metal ores, bauxite and phosphorites essentially follow the main steps of this formula.

2 782782 78278

Yksinkertaisin suoritusmuoto hydrometallurgisesta menetelmästä vanadiumin talteenottamiseksi titanomagnetiiteista on kehitetty ja toteutettu Suomessa (vrt. N.L. Lyakishev et ai.: "Vanadium in Ferrous Metallurgy", Moskova, Metallur-gizdat, 1983, s. 192). Pieni määrä pii- ja kalsiumoksideja lähtömalmissa antaa mahdollisuuden saada rauta-vanadiumkon-sentraatti, joka sisältää painoprosentteina: 67-67,7 Fe, 0,58 Si02» 2,8 Ti02, 0,98-1,12 V2O5, 0,2 CaO. Tästä kon-sentraatista vanadium otetaan talteen jättämällä pois pyro-metallurginen rikastusvaihe. Tämä tunnettu menetelmä perustuu pääasiassa soodaa sisältävien (2%) pellettien hapettavaan pasutukseen ja siitä johtuvaan natriumvanadaatin tuotantoon, josta tavanomaisten toimenpiteiden (saostuksen, pesun, kuivaamisen, sulatuksen) jälkeen saadaan tuote, joka sisältää 95 % tai enemmän vanadiumpentoksidia; vanadium-saannon aste on 77,5 %. Tämä menetelmä on kuitenkin ainutlaatuinen, mitä tulee lähtökoostumuksen sopivuuteen proses-sivaatimuksiin. Useimmissa tapauksissa titanomagnetiiteis-sa on suurempia kalsiumoksidi- ja piidioksidipitoisuuksia, mistä syystä tällaista tekniikkaa ei voida käyttää niiden käsittelyyn.The simplest embodiment of a hydrometallurgical method for the recovery of vanadium from titanium magnetites has been developed and implemented in Finland (cf. N.L. Lyakishev et al .: "Vanadium in Ferrous Metallurgy", Moscow, Metallurgical, 1983, p. 192). The small amount of silicon and calcium oxides in the starting ore makes it possible to obtain an iron-vanadium concentrate containing by weight: 67-67.7 Fe, 0.58 SiO2 »2.8 TiO2, 0.98-1.12 V2O5, 0.2 CaO . Vanadium is recovered from this concentrate by omitting the pyro-metallurgical enrichment step. This known method is based mainly on the oxidative roasting of soda-containing (2%) pellets and the consequent production of sodium vanadate, which, after the usual operations (precipitation, washing, drying, melting), yields a product containing 95% or more vanadium pentoxide; the degree of vanadium yield is 77.5%. However, this method is unique in terms of the suitability of the starting composition for the process requirements. In most cases, titanium magnetites have higher concentrations of calcium oxide and silica, which is why such a technique cannot be used to treat them.

Tätä tapausta varten on kehitetty menetelmä vanadiumpentok-sidin valmistamiseksi vanadiumia sisältävästä konvertteri-kuonasta, jossa valmistetaan vanadiumia sisältävä lähtökuo-na kalsinointia varten, se pasutetaan jonkin reaktiolisäai-neen läsnäollessa, pasutettu panos uutetaan, saatu vanadium-liuos erotetaan kakusta, vanadiumpentoksidi saostetaan, kuivataan ja sulatetaan (vrt. N.P. Lyakishev et ai.: "Vanadium in Ferrous Metallurgy", Moskova, "Metallurgizdaf’-kustannus-yhtiö, 1983, s. 31). Tällä tavoin vesiliuokseen saadaan uutetuksi 65-85 % vanadiumia. Liuokseen siirtyy kuitenkin vanadiumin lisäksi aluminaatteja, titanaatteja ja silikaatteja, jolloin muodostuu liukoinen lasi, joka hydrolysoidaan, jolloin syntyy kolloidinen saoste. Tämä huonontaa massan suodatusta ja jättää lopulliseen vanadiumpentoksidiin epäpuhtauksiksi piin, alumiinin ja muiden alkuaineiden okside- 3 78278 ja. Tällä tavoin valmistettu tuote sisältää 80-85 % ja parhaimmillaan 87-88t0 % vanadiumpentoksidia. Tässä menetelmässä joudutaan, jotta vanadiumista saadaan hyvä vanadium-pentoksidisaanto, huolehtimaan siitä, että monet lähtöaineita ja menetelmää kokonaisuudessaan koskevat parametrit ovat optimaalisia. Niinpä vanadiumkuonan ominaisuuksien koskien sen kemiallista ja mineraalikoostumusta, hiukkaskokoa, huokoisuutta, mekaanista lujuutta, tiheyttä ja senkaltaisia piirteitä tulisi olla hyvät, kun sitä käsitellään pasutusta varten (erotetaan faaseihin, jauhetaan), pasutuksen aikana (sintrautumiskyvyn alentuminen), uutettaessa (vanadiumuutok-sen pieneneminen, lietteen parempi suodattuvuus). Tästä syystä lähtöpanoksen ja vanadiumkuonan kunnollinen valinta on hyvin tärkeää.For this case, a method has been developed for preparing vanadium pentoxide from a vanadium-containing converter slag by preparing a vanadium-containing starting slag for calcination, roasting in the presence of a reaction additive, extracting the roasted batch, separating the resulting vanadium solution from the cake, precipitating, drying (cf. NP Lyakishev et al .: "Vanadium in Ferrous Metallurgy", Moscow, "Metallurgizdaf 'Publishing Company, 1983, p. 31) .In this way 65-85% of vanadium is extracted into the aqueous solution. aluminates, titanates and silicates to form a soluble glass which is hydrolysed to form a colloidal precipitate, which impairs the filtration of the pulp and leaves impurities of silicon, aluminum and other elements in the final vanadium pentoxide 3 80278 and 80-85% and at best 87-88t0% vanadium pentoxide.Here go In order to obtain a good yield of vanadium pentoxide from vanadium, it is necessary to ensure that many parameters for the starting materials and the process as a whole are optimal. Thus, the properties of vanadium slag in terms of its chemical and mineral composition, particle size, porosity, mechanical strength, density and the like should be good when treated for roasting (phase separation, grinding), during roasting (reduction of sintering capacity, better sludge filtration). For this reason, proper selection of the starting charge and vanadium slag is very important.

Tämän keksinnön tavoitteena on valmistaa vanadiumpentoksidia sellaisesta panoksesta, joka mahdollistaa puhtaampien vanadiumia sisältävien liuosten saamisen ja lopputuotteen laadun paranemisen.It is an object of the present invention to prepare vanadium pentoxide from a charge which makes it possible to obtain cleaner solutions containing vanadium and to improve the quality of the final product.

Tähän tavoitteeseen päästään vanadiumpentoksidin valmistusmenetelmällä, jossa valmistetaan panos sekoittamalla vana-diumkuonaa ja soodaa, tämä panos kalsinoidaan hapettavassa ilmakehässä, kalsinoitu panos uutetaan, saatu vanadiumliuos erotetaan kakusta ja vanadiumpentoksidi saostetaan tästä liuoksesta, ja menetelmä on tunnettu siitä, että panos valmistetaan sekoittamalla 10-40 paino-% soodaa ja 60-90 pai-no-% vanadiumkuonaa, jolla on seuraavanlainen koostumus pai-noprosentetteina: - kalsiumoksidia 3-40 - magnesiumoksidia 2-15 - vanadiumoksidia 14-30 - piidioksidia 12 - 32 - raudan, titaniumin, kromin, mangaanin, aluminiumin ja fosforin oksideja loppuosa, Λ 78278 painosuhteen S1O2 : (CaO + MgO) ollessa 0,75-0,85.This object is achieved by a process for the preparation of vanadium pentoxide in which a charge is prepared by mixing vanadium slag and soda, this charge is calcined in an oxidizing atmosphere, the calcined charge is extracted, the vanadium solution obtained is separated from the cake and vanadium pentoxide is precipitated from this solution. -% soda ash and 60-90% by weight of vanadium slag having the following composition in weight percent: - calcium oxide 3-40 - magnesium oxide 2-15 - vanadium oxide 14-30 - silica 12 - 32 - iron, titanium, chromium, manganese , the remainder of the oxides of aluminum and phosphorus, Λ 78278 with a weight ratio of S1O2: (CaO + MgO) of 0.75 to 0.85.

Tämän menetelmän erään suoritusmuodon mukaan panokseen, joka sisältää edellä mainitun vanadiumkuonan ja soodan, lisätään 3-15 paino-% kakkua, joka saadaan kalsinoitua panosta uutettaessa.According to one embodiment of this method, 3 to 15% by weight of cake obtained by extracting the calcined batch is added to a charge containing the above-mentioned vanadium slag and soda.

Tämä keksintö antaa mahdollisuuden lisätä vanadiumin saantoa panoksesta lopputuotteeseen 1-2 %:lla ja nostaa vana-diumpitoisten vesiliuosten suodattuvuus 5-10-kertaiseksi.The present invention makes it possible to increase the yield of vanadium from the batch to the final product by 1-2% and to increase the filterability of aqueous solutions containing vanadium by 5-10 times.

Keksinnön mukainen menetelmä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisesti .The method according to the invention is explained in detail below.

Vanadiumpentoksidin valmistamiseen käytetään vanadiumkuo-naa, joka saadaan, kun vanadiumpitoisesta raudasta poistetaan ilmaa jollakin hapettavalla aineella happikonvertte-reissa, joissa käytetään magnesium- ja/tai kalsiumpitoisia aineita sulatusaineena.Vanadium slag is used to produce vanadium pentoxide, which is obtained by deaerating vanadium-containing iron with an oxidizing agent in oxygen converters using magnesium- and / or calcium-containing substances as a flux.

Vanadiumkuonalla on seuraava koostumus paino-prosentteina: - kalsiumoksidia 3-40 - magnesiumoksidia 2-15 - vanadiumoksidia 14 - 30 - piidioksidia 12 - 32 - loppuosa raudan, titaniumin, kromin, mangaanin, aluminiu-min ja fosforin oksideja.Vanadium slag has the following composition in weight percent: - calcium oxide 3-40 - magnesium oxide 2-15 - vanadium oxide 14-30 - silica 12-32 - the remainder oxides of iron, titanium, chromium, manganese, aluminum and phosphorus.

Edellä mainitut oksidit valitaan edellä tarkennetuissa rajoissa siten, että painosuhde S1O2 : (CaO + MgO) on kuonas sa 0,75-0,85. Tämä piidioksidin suhde kalsium- ja magne-siumoksidien yhteismäärään kuonassa helpottaa termodynaami-sesti stabiilimpien ja pysyvämpien silikaattien muodostumista, jotka, kun kalsinoitua panosta uutetaan vedellä, mahdollistavat sellaisten liuosten aikaansaamisen, jotka sisältävät vähän piitä, mangaania ja muita alkuaineita olevia epä- 5 78278 puhtauksia. Lisäksi edellä mainittu suhde SiO : (CaO +The above oxides are selected within the limits specified above so that the weight ratio of S1O2: (CaO + MgO) is 0.75 to 0.85. This ratio of silica to the sum of calcium and magnesium oxides in the slag facilitates the formation of the most thermodynamically stable and stable silicates which, when the calcined charge is extracted with water, make it possible to obtain solutions containing low levels of silicon, manganese and other elemental impurities. In addition, the above - mentioned ratio of SiO: (CaO +

MgO) antaa mahdollisuuden pienentää olennaisesti suurta sus-pensionmuodostusintensiteettiä, joka on ominaista tunnetun tekniikan mukaisille menetelmille ja alentaa vanadiumin saantoastetta.MgO) makes it possible to substantially reduce the high suspension formation intensity inherent in the prior art methods and to reduce the yield of vanadium.

Edellä mainitun koostumuksen omaava vanadiumkuona jauhetaan ja sekoitetaan soodaan seuraavina suhteina, jotka on ilmaistu paino-prosentteina: - soodaa 10 - 40 - vanadiumkuonaa 60 - 90.Vanadium slag having the above composition is ground and mixed with soda in the following proportions, expressed as a percentage by weight: - soda 10 to 40 - vanadium slag 60 to 90.

Nämä panoksen aineosien eli vanadiumkuonan ja soodan määrät määrää se seikka, että kun soodan määrä panoksessa on vähemmän kuin 10 paino-%, vanadiumin saantoaste kalsinoidusta panoksesta liuokseen ei ylitä 60 %, jolloin tarvitaan jokin lisätalteenottovaihe, kuten hapan uuttovaihe, jonka tuloksena lopputuotteessa on vähemmän epäpuhtauksia, kuten esimerkiksi mangaania ja fosforia. Suurempi soodan määrä kuin 40 % panoksessa on epätarkoituksenmukaista, koska se ei johda suurempaan vanadiumin saantoon eikä paranna lopputuotteen laatua, samalla kun se joissakin tapauksissa aiheuttaa panoksen epäsuotavaa sintrautumista ja alentaa kalsinointitu-losta.These amounts of batch components, i.e. vanadium slag and soda, are determined by the fact that when the amount of soda in the batch is less than 10% by weight, the vanadium yield from the calcined batch to the solution does not exceed 60%, requiring an additional recovery step such as acidic extraction, resulting in less impurities in the final product. , such as manganese and phosphorus. An amount of soda greater than 40% in the batch is inappropriate because it does not result in a higher vanadium yield and does not improve the quality of the final product, while in some cases causing undesired sintering of the batch and lowering the calcination yield.

Vanadiumoksidin mainittu pitoisuus vanadiumkuonassa valitaan sen vuoksi, että kun vanadiumoksidin määrä on alle 14 %, reagenssien kulutusmäärät lopputuotteen tonnia kohtia kasvavat huomattavasti, kun taas vanadiumoksidin määrän noustessa yli 30 % vanadiumin saantoaste pienenee, koska panos sintrautuu voimakkaammin kalsinoitaessa.Said vanadium oxide content in the vanadium slag is chosen because when the vanadium oxide content is less than 14%, the reagent consumption per tonne of final product increases considerably, while when the vanadium oxide content increases above 30%, the vanadium yield decreases due to higher sintering of the charge.

Panos, jolla on edellä mainittu koostumus, kalsinoidaan lämpötilassa, joka on alueella 700-800°c. Kalsinoitu panos uutetaan esimerkiksi vedellä 70-90°C:n lämpötilassa ja saatu liete suodatetaan. Suodattuminen tapahtuu hyvin nopeasti.The batch having the above composition is calcined at a temperature in the range of 700-800 ° C. The calcined charge is extracted, for example, with water at a temperature of 70-90 ° C and the resulting slurry is filtered. Filtering happens very quickly.

6 782786 78278

Lietteen suotautumisen suuri nopeus samoin kuin liuoksen, joka saadaan lietteen suodattamisen jälkeen, vaadittu puhtaus saadaan aikaan ainoastaan silloin, kun kuonan koostumus on edellä mainitun kaltainen eli oksidien pitoisuuksien tulee olla seuraava painoprosentteina ilmaistuna: kalsiumok-sidi: 3-40, magnesiumoksidi: 2-15, vanadiumoksidi: 14-30, piidioksidi: 12-32, lopun ollessa rauta-, titanium-, kromi-, mangaani-, aluminium- ja fosforioksideja.The high rate of leaching of the slurry as well as the required purity of the solution obtained after filtration of the slurry is only achieved when the composition of the slag is as mentioned above, i.e. the oxide concentrations should be as follows by weight: calcium oxide: 3-40, magnesium oxide: 2-15 , vanadium oxide: 14-30, silica: 12-32, the rest being oxides of iron, titanium, chromium, manganese, aluminum and phosphorus.

Lietteen suodatuksen jälkeen saadaan suodoskakku ja vanadiu-mia sisältäviä liuoksia. Jotta saataisiin erittäin puhdasta vanadiumpentoksidia, vanadiumia sisältävät liuokset voidaan käsitellä etukäteen aluminiumin suoloilla, esimerkiksi aluminiumkloridillä, aluminiumsulfaatilla eli alunalla. Vanadium saostuu liuoksista ammoniumvanadaattina. Saatu ammo-niumvanadaattisaoste suodatetaan, pestään, kuivataan, kalsi-noidaan hapettavassa ilmakehässä ja sitten sulatetaan 670-720°C:n lämpötilassa, jolloin saadaan vanadiumpentoksidia.After filtration of the slurry, filter cake and solutions containing vanadium are obtained. In order to obtain very pure vanadium pentoxide, the vanadium-containing solutions can be pretreated with aluminum salts, for example aluminum chloride, aluminum sulphate, i.e. alum. Vanadium precipitates from solutions as ammonium vanadate. The resulting ammonium vanadate precipitate is filtered, washed, dried, calcined in an oxidizing atmosphere and then melted at 670-720 ° C to give vanadium pentoxide.

Jotta suodoskakun mukana tapahtuva vanadiumhävikki (jäteaine) saadaan pienemmäksi ja siten Vanadiumin kokonaissaanto kuonasta suuremmaksi, panokseen, joka sisältää vanadiumkuo-nan ja soodan, lisätään 3-15 paino-% kakkua, joka saadaan kalsinoidun panoksen uuttovaiheesta ja joka sisältää 1-3 paino-% vanadiumpentoksidia.In order to reduce the vanadium loss (waste material) associated with the filter cake and thus increase the total vanadium yield from the slag, 3-15% by weight of cake obtained from the extraction step of the calcined batch and containing 1-3% by weight is added to the charge containing vanadium slag and soda. vanadium pentoxide.

Kakkulisäyksen edellä mainittu määrä johtuu siitä, että jos kakkua lisätään vähemmän kuin 3 %, lisäyksellä ei ole mitään olennaista vaikutusta vanadiumsaannon kasvamiseen, kun taas jos sitä lisätään enemmän kuin 15 %, panoksen kalsi-nointituotos pienenee ja lopputuotteessa on enemmän epäpuhtauksia.The above amount of cake addition is due to the fact that if the cake is added less than 3%, the addition has no significant effect on the increase of vanadium yield, while if it is added more than 15%, the charge calcination yield decreases and there are more impurities in the final product.

Tämän keksinnön mukaisen vanadiuminpentoksidin valmistusmenetelmän edut tunnetun tekniikan mukaisiin menetelmiin verrattuna ovat seuraavat: 7 78278 se lisää vanadiumin saannon astetta panoksesta lopputuotteeksi 1-2 %:lla; - se nostaa vanadiumia sisältävän lietteen suodattumisnopeu-den arvosta 1-5 m·* liuosta/m^.h arvoon 25-35 m-Vm^.h; - se pienentää epäpuhtauksien määrää vanadiumliuoksissa ja lopputuotteessa 1,5-2-kertaisesti; - se pienentää 1 tonnin valmista vanadiumpentoksia tuotantokustannuksia .The advantages of the vanadium pentoxide production process of the present invention over the prior art processes are as follows: it increases the degree of vanadium yield from the batch to the final product by 1-2%; - it increases the filtration rate of the vanadium-containing slurry from 1-5 m · * solution / m ^ .h to 25-35 m-Vm ^ .h; - it reduces the amount of impurities in the vanadium solutions and in the final product by 1.5-2 times; - it reduces the production costs of 1 tonne of finished vanadium pentoxide.

Seuraavassa kuvataan tämän keksinnön mukaisen menetelmän parhaaksi todettua suoritusmuotoa.The following describes a preferred embodiment of the method of the present invention.

Panos valmistetaan sekoittamalla 25-30 paino-S soodaa ja 70-75 paino-% vanadiumkuonaa, joka sisältää painoprosentteina: - kalsiumoksidia 9-15 - magnesiumoksidia 4-6 - piidioksidia 12 - 15 - vanadiumoksidia 14 - 20 - loppuosa Fe-, Mn-, Ti-, Cr-, AI-, P-oksideja.The batch is prepared by mixing 25-30% by weight of soda ash and 70-75% by weight of vanadium slag, containing by weight: - calcium oxide 9-15 - magnesium oxide 4-6 - silica 12 - 15 - vanadium oxide 14 - 20 - the rest Fe-, Mn- , Ti, Cr, Al, P oxides.

Vanadiumkuonassa piidioksidin painosuhde Ca- ja Mg-oksidien kokonaismäärään verrattuna - S1O2 : (CaO + MgO) - on alueella 0,75-0,85. Saatu panos kalsinoidaan ilmassa 740-760°C:n lämpötilassa. Kalsinoitu panos uutetaan vedellä kiinteän ja nestemäisen faasin suhteen ollessa S :(2-4) ja lämpötilassa 70-80°C. Tällä tavoin käsitelty liete suodatetaan jäännöksen ja 1-3 % vanadiumpentoksidia sisältävän kakun erottamiseksi. Saatua liuosta, joka sisältää 25-65 g/1 vanadiumpentoksidia, käsitellään 80-95°C:n lämpötilassa ammo-niumsuoloilla, kuten ammoniumsulfaatilla, pH-arvon ollessa 2,0-2,5, joka arvo säilytetään saostuksen aikana lisäämällä jotakin epäorgaanista happoa, esimerkiksi rikkihappoa. Muodostunut ammoniumvanadaattisao8te suodatetaan, pestään vedellä, kuivataan 100-150°C:n lämpötilassa, kalsinoidaan hapettavassa ilmakehässä 250-450°C:n lämpötilassa ja sulate- 8 78278 taan 670-720°C:n lämpötilassa. Lopputuotteena saatava sula vanadiumpentoksidi sisältää painoprosentteina: V2O5: 95,3, v2°4: 1*2, Fe-, Si-, Mn-, S-, P-, Cr-epäpuhtauksia loppu osa. V2C>5:n saantoaste vesiliuokseen on 91-94 %.In vanadium slag, the weight ratio of silica to the total amount of Ca and Mg oxides - S1O2: (CaO + MgO) - is in the range of 0.75-0.85. The resulting batch is calcined in air at a temperature of 740-760 ° C. The calcined batch is extracted with water in a solid to liquid phase ratio of S: (2-4) and at a temperature of 70-80 ° C. The slurry treated in this way is filtered to separate the residue and the cake containing 1-3% vanadium pentoxide. The resulting solution containing 25 to 65 g / l of vanadium pentoxide is treated at 80 to 95 ° C with ammonium salts, such as ammonium sulfate, at a pH of 2.0 to 2.5, which value is maintained during the precipitation by adding an inorganic acid. , for example sulfuric acid. The ammonium vanadate product formed is filtered, washed with water, dried at 100-150 ° C, calcined in an oxidizing atmosphere at 250-450 ° C and melted at 670-720 ° C. The final product, molten vanadium pentoxide, contains in weight percent: V2O5: 95.3, v2 ° 4: 1 * 2, Fe, Si, Mn, S, P, Cr impurities. The yield of V 2 O 5 in aqueous solution is 91-94%.

Jotta saadaan erittäin puhdasta (yli 98,0 %) vanadiumpentok-sidia, lisätään suodatettuun liuokseen, joka sisältää V2C>5:a 25-26 g/l, aluminiumsuolo ja, esimerkiksi aluminium- sulfaattia, ammoniumsuolojen kanssa. Tällöin pii ja muut epäpuhtaudet saostuvat ja saoste poistetaan suodattamalla.In order to obtain very pure (more than 98.0%) vanadium pentoxide, an aluminum salt and, for example, aluminum sulphate, with ammonium salts are added to a filtered solution containing 25-26 g / l of V 2 O 5. In this case, silicon and other impurities precipitate and the precipitate is removed by filtration.

Jotakin epäorgaanista happoa lisätään suodatettuun liuokseen ja ammoniumvanadaatti saostetaan pH-arvossa 2,0-2,5, minkä jälkeen saoste sitten kalsinoidaan, jotta saadaan lopputuote, joka sisältää painoprosentteina: V2O5: 99,8, V2O4: 0,1, Fe-, Si-, Mn-, S-, P- ja Cr-epäpuhtauksia: loppuosa.An inorganic acid is added to the filtered solution and ammonium vanadate is precipitated at pH 2.0-2.5, after which the precipitate is then calcined to give the final product containing by weight: V2O5: 99.8, V2O4: 0.1, Fe, Si -, Mn, S, P and Cr impurities: remainder.

Jotta esillä oleva keksintö ymmärrettäisiin paremmin, esitetään seuraavassa muutamia erityisesimerkkejä, jotka kuvaavat vanadiumpentoksidin valmistusta.In order that the present invention may be better understood, the following are some specific examples which illustrate the preparation of vanadium pentoxide.

Esimerkki 1Example 1

Panos valmistetaan sekoittamalla 10 paino-% soodaa ja 90 paino-% vanadiumkuonaa, joka sisältää painoprosentteina: - kalsiumoksidia 3 - magnesiumoksidia 15 - piidioksidia 15 - vanadiumoksidia 28 - loppuosa Fe-, Ti-, Cr-, Mn-, AI- ja P-oksideja.The batch is prepared by mixing 10% by weight of soda ash and 90% by weight of vanadium slag, containing by weight: - calcium oxide 3 - magnesium oxide 15 - silica 15 - vanadium oxide 28 - the remainder Fe, Ti, Cr, Mn, Al and P- oxides.

Vanadiumkuonassa painosuhde S1O2 : (CaO + MgO) on 0,85.In vanadium slag, the weight ratio of S1O2: (CaO + MgO) is 0.85.

Saatu panos kalsinoidaan ilmassa 700°C:n lämpötilassa. Kal-sinoitu panos uutetaan vedellä, niin että kiinteän faasin ja nestefaasin suhde S:L * 1:4 ja lämpötila on 75°C. Saatu liete suodatetaan. Kiinteä jäännös (kakku) sisältää 3 paino-% vanadiumpentoksidia.The resulting batch is calcined in air at a temperature of 700 ° C. The calcined batch is extracted with water so that the solid phase to liquid phase ratio is S: L * 1: 4 and the temperature is 75 ° C. The resulting slurry is filtered. The solid residue (cake) contains 3% by weight of vanadium pentoxide.

9 782789 78278

Suodatettu liuos sisältää 64 g/l vanadiumpentoksidia, joka saostetaan ammoniumsulfaatilla pH-arvon ollessa 2,0-2,2 am-moniumvanadaatiksi. Ammoniumvanadaattisaoste suodatetaan, pestään, kuivataan 140-150°C:n lämpötilassa ja sulatetaan 680-720°C:n lämpötilassa. Lopputuote (sula) sisältää painoprosentteina: V2O5: 94,0, V2O4: 1,0, Fe-, Si-, Cr-, Mn-, S-ja P-epäpuhtauksia: loppuosa.The filtered solution contains 64 g / l of vanadium pentoxide, which is precipitated with ammonium sulphate at pH 2.0-2.2 to ammonium vanadate. The ammonium vanadate precipitate is filtered, washed, dried at 140-150 ° C and melted at 680-720 ° C. The final product (melt) contains by weight: V2O5: 94.0, V2O4: 1.0, Fe, Si, Cr, Mn, S and P impurities: the remainder.

Esimerkki 2Example 2

Panos valmistetaan sekoittamalla 20 paino-% soodaa ja 80 paino-% vanadiumkuonaa, joka sisältää painoprosentteina: - kalsiumoksidia 11 - magnesiumoksidia 5 - piidioksidia 12 - vanadiumoksidia 30 - loppuosa Fe-, Ti-, Cr-, Mn-, AI- ja P-oksideja.The batch is prepared by mixing 20% by weight of soda ash and 80% by weight of vanadium slag, containing by weight: - calcium oxide 11 - magnesium oxide 5 - silica 12 - vanadium oxide 30 - the remainder Fe, Ti, Cr, Mn, Al and P- oxides.

Vanadiumkuonassa painosuhde Si02 : (CaO + MgO) on 0,75.In vanadium slag, the weight ratio SiO 2: (CaO + MgO) is 0.75.

Saatu panos kalsinoidaan ilmassa 700°C:n lämpötilassa. Kal-sinoitu panos uutetaan vedellä kiinteän faasin ja nestefaasin suhteen S:L ollessa 1:4 ja lämpötilan 80°C. Saatu liete suodatetaan. Saatu liuos sisältää 69 g/l vanadiumpentoksidia, ja kakku sisältää 3 paino-% vanadiumpentoksidia. Liuoksessa oleva vanadiumpentoksidi saostetaan ammoniumsulfaatilla pH-arvon ollessa 2,4-2,5 ammoniumvanadaatiksi. Ammoniumvanadaattisaoste suodatetaan, pestään, kuivataan 140-150°C:n lämpötilassa, kalsinoidaan 320-440°C:n lämpötilassa ja sulatetaan 680-720°C:n lämpötilassa.The resulting batch is calcined in air at a temperature of 700 ° C. The calcined batch is extracted with water in a solid phase to liquid phase ratio of S: L of 1: 4 and temperature of 80 ° C. The resulting slurry is filtered. The resulting solution contains 69 g / l of vanadium pentoxide, and the cake contains 3% by weight of vanadium pentoxide. Vanadium pentoxide in solution is precipitated with ammonium sulfate at pH 2.4-2.5 to ammonium vanadate. The ammonium vanadate precipitate is filtered, washed, dried at 140-150 ° C, calcined at 320-440 ° C and melted at 680-720 ° C.

Lopputuote (sula) vanadiumpentoksidi sisältää painoprosentteina: V2O5: 94,5, V2O4: 0,9, Fe-, Si-, Cr-, Mn-, S- ja P-epäpuhtauksia: loppuosa.The final product (molten) vanadium pentoxide contains by weight: V2O5: 94.5, V2O4: 0.9, Fe, Si, Cr, Mn, S and P impurities: the remainder.

Esimerkki 3Example 3

Panos valmistetaan sekoittamalla 40 paino-% soodaa ja 60 paino-% vanadiumkuonaa, joka sisältää painoprosentteina: 10 78278 - kalsiumoksidia 40 - magnesiumoksidia 2 - piidioksidia 32 - vanadiumoksidia 14 - loppuosa Fe-, Ti-, Cr-, Μη-, AI- ja P-oksideja.The batch is prepared by mixing 40% by weight of soda and 60% by weight of vanadium slag, containing by weight: 10 78278 - calcium oxide 40 - magnesium oxide 2 - silica 32 - vanadium oxide 14 - the remainder of Fe, Ti, Cr, Μη, Al and P-oxides.

Vanadiumkuonassa painosuhde S1O2 : (CaO + MgO) on 0,75. Panos kalsinoidaan 800°C:n lämpötilassa. Kalsinoitu panos uutetaan vedellä suhteen S:L ollessa 1:4 ja lämpötilan 90°C. Saatu liete suodatetaan. Kiinteä jäännös (kakku) sisältää 1 paino-% vanadiumpentoksidia.In vanadium slag, the weight ratio of S1O2: (CaO + MgO) is 0.75. The batch is calcined at 800 ° C. The calcined charge is extracted with water at a S: L ratio of 1: 4 and a temperature of 90 ° C. The resulting slurry is filtered. The solid residue (cake) contains 1% by weight of vanadium pentoxide.

Suodatettu liuos sisältää 32,5 g/l vanadiumpentoksidia, joka saostetaan ammoniumsulfaatilla pH-arvon ollessa 1,9-2,1 ammoniumvanadaatiksi.The filtered solution contains 32.5 g / l of vanadium pentoxide, which is precipitated with ammonium sulphate at pH 1.9-2.1 to ammonium vanadate.

Ammoniumvanadaattisaoste suodatetaan, pestään, kuivataan 150°C:n lämpötilassa, kalsinoidaan 380-430°C:n lämpötilassa ja sulatetaan 680-720°C:n lämpötilassa.The ammonium vanadate precipitate is filtered, washed, dried at 150 ° C, calcined at 380-430 ° C and melted at 680-720 ° C.

Lopputuote (sula) vanadiumpentoksidi sisältää painoprosentteina: V2O5: 95,1, V2O4: 0,4, Fe-, Si-, Cr-, Mn-, S- ja P-epäpuhtauksia: loppuosa.The final product (molten) vanadium pentoxide contains in weight percent: V2O5: 95.1, V2O4: 0.4, Fe, Si, Cr, Mn, S and P impurities: the remainder.

Esimerkki 4Example 4

Panos valmistetaan sekoittamalla 25 paino-% soodaa ja 75 paino-% vanadiumkuonaa, joka sisältää painoprosentteina: - kalsiumoksidia 15 - magnesiumoksidia 5 - piidioksidia 16 - vanadiumoksidia 25 - loppuosa Fe-, Ti-, Cr-, Mn-, AI- ja P-oksideja.The batch is prepared by mixing 25% by weight of soda ash and 75% by weight of vanadium slag, containing by weight: - calcium oxide 15 - magnesium oxide 5 - silica 16 - vanadium oxide 25 - the remainder Fe, Ti, Cr, Mn, Al and P- oxides.

Vanadiumkuonassa painosuhde Si02 : (CaO + MgO) on 0,80. Panos kalsinoidaan 750°C:n lämpötilassa. Kalsinoitu panos uutetaan vedellä suhteen S:L ollessa 1:3 ja lämpötilan 80°C.In vanadium slag, the weight ratio SiO 2: (CaO + MgO) is 0.80. The batch is calcined at 750 ° C. The calcined charge is extracted with water at a S: L ratio of 1: 3 and a temperature of 80 ° C.

11 7827811 78278

Saatu liete suodatetaan. Kiinteä jäännös (kakku) sisältää 2,1 paino-% vanadiumpentoksidia ja suodatettu liuos sisältää 32,5 g/l V2O5. Liuoksessa oleva vanadiumpentoksidi saostetaan ammoniumsulfaatilla pH-arvon ollessa 2,0-2,2.The resulting slurry is filtered. The solid residue (cake) contains 2.1% by weight of vanadium pentoxide and the filtered solution contains 32.5 g / l V2O5. Vanadium pentoxide in solution is precipitated with ammonium sulfate at a pH of 2.0-2.2.

Sitten toistetaan esimerkeissä 1-3 kuvatut vaiheet ja näin saatu lopputuote sisältää painoprosentteina: V2O5: 94,8, V2O4: 0,8, Fe-, Si-, Cr-, Mn-, S- ja P-epäpuhtauksia: loppuosa.The steps described in Examples 1 to 3 are then repeated and the final product thus obtained contains, by weight: V2O5: 94.8, V2O4: 0.8, Fe, Si, Cr, Mn, S and P impurities: the remainder.

Esimnerkki 5Example 5

Edellä esimerkissä 2 kuvattuun panokseen lisätään 3 paino-% kakkua, joka saadaan vedellä uuttamisen jälkeen. Muut toimenpiteet ja parametrit koskien panoksen kalsinointia, suodatusta, saostusta ja muita toimenpiteitä ovat samanlaiset kuin esimerkissä 2 kuvatut.To the charge described in Example 2 above is added 3% by weight of a cake obtained after extraction with water. Other procedures and parameters regarding batch calcination, filtration, precipitation, and other procedures are similar to those described in Example 2.

Lopputuotteena saatu vanadiumpentoksidi sisältää painoprosentteina: V2O5: 94,4, V2O4: 0,9, Fe-, Si-, Cr-, Mn-, S- ja P-epäpuhtauksia: loppuosa.The final vanadium pentoxide contains, by weight: V2O5: 94.4, V2O4: 0.9, Fe, Si, Cr, Mn, S and P impurities: the remainder.

Esimerkki 6Example 6

Edellä esimerkissä 3 kuvattuun panokseen lisätään 15 paino-% kakkua, joka saadaan vedellä uuttamisen jälkeen. Muut toimenpiteet ja parametrit koskien panoksen kalsinointia, suodatusta, saostusta ja muita toimenpiteitä ovat samanlaiset kuin esimerkissä 3 kuvatut.To the charge described in Example 3 above is added 15% by weight of the cake obtained after extraction with water. Other operations and parameters regarding batch calcination, filtration, precipitation, and other operations are similar to those described in Example 3.

Lopputuotteena saatu vanadiumpentoksidi sisältää painoprosentteina: V2O5: 95,0, V2O4: 0,4, Fe-, Si-, Cr-, Mn-, S- ja P-epäpuhtauksia: loppuosa.The final vanadium pentoxide contains, by weight: V2O5: 95.0, V2O4: 0.4, Fe, Si, Cr, Mn, S and P impurities: the remainder.

Esimerkki 7Example 7

Edellä esimerkissä 4 kuvattuun panokseen lisätään 8 paino-% kakkua, joka saadaan vedellä uuttamisen jälkeen. Muut toimenpiteet ja parametrit koskien panoksen kalsinointia, suodatusta, saostusta ja muita toimenpiteitä ovat samanlaiset 12 78278 kuin esimerkissä 4 kuvatut.To the charge described in Example 4 above is added 8% by weight of a cake obtained after extraction with water. Other operations and parameters regarding batch calcination, filtration, precipitation, and other operations are similar to those described in Example 4.

Lopputuotteena saatu vanadiumpentoksidi sisältää painoprosentteina: V205: 94,9, V204: 0,7, Fe-, Si-, Cr-, Mn-, S- ja P-epäpuhtauksia: loppuosa.The final vanadium pentoxide contains, by weight: V205: 94.9, V204: 0.7, Fe, Si, Cr, Mn, S and P impurities: the remainder.

Esillä oleva keksintö tekee mahdolliseksi: (1) lisätä vana- diumin saantoa kuonasta lopputuotteeksi 1-2 %:lla; (2) lisätä vanadiumia sisältävän lietteen suodattumisnopeutta arvoon 35 m^/m^.h; (3) pienentää epäpuhtauksien määrää loppu tuotteessa; (4) pienentää materiaalin kulutusta lopputuotteen tonnia kohti.The present invention makes it possible to: (1) increase the yield of vanadium from slag to the final product by 1-2%; (2) increase the filtration rate of the vanadium-containing slurry to 35 m 2 / m 2 .h; (3) reduce the amount of impurities in the final product; (4) reduce material consumption per tonne of final product.

Claims (2)

13 7827813 78278 1. Menetelmä vanadiumpentoksidin valmistamiseksi, jossa valmistetaan panos sekoittamalla jotakin vanadiumkuonaa ja soodaa, kalsinoidaan se hapettavassa ilmakehässä, kalsinoi-tu panos uutetaan, saatu vanadiumliuos erotetaan kakusta ja vanadiumpentoksidi saostetaan liuoksesta, tunnettu siitä, että panos valmistetaan sekoittamalla 10-40 paino-% soodaa ja 60-90 paino-% vanadiumkuonaa, jolla on seuraavanlainen kemiallinen koostumus painoprosentteina: - kalsiumoksidia 3-40 - magnesiumoksidia 2-15 - vanadiumoksidia 14 - 30 - piidioksidia 12 - 32 - loppuosa Fe-, Cr-, Mn-, Ti-, AI- ja P-oksideja piidioksidin ja kalsium- ja magnesiumoksidien kokonaismäärän painosuhteen ollessa kuonassa 0,75-0,85.A process for preparing vanadium pentoxide, which comprises preparing a charge by mixing a vanadium slag and soda, calcining it in an oxidizing atmosphere, extracting the calcined charge, separating the resulting vanadium solution from the cake and precipitating the vanadium pentoxide from the solution, characterized in that the charge is prepared by mixing 10-40% soda and 60-90% by weight of vanadium slag having the following chemical composition in weight percent: - calcium oxide 3-40 - magnesium oxide 2-15 - vanadium oxide 14-30 - silica 12-32 - the remainder Fe, Cr, Mn, Ti, Al and P-oxides with a total weight ratio of silica to calcium and magnesium oxides in the slag of 0.75 to 0.85. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että panos sisältää 3-15 paino-% kakkua, joka saadaan kalsinoidun panoksen uuttovaiheessa.Process according to Claim 1, characterized in that the batch contains 3 to 15% by weight of cake obtained in the extraction step of the calcined batch.
FI863619A 1986-09-09 1986-09-09 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VANADIUMPENTOXID. FI78278C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI863619A FI78278C (en) 1986-09-09 1986-09-09 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VANADIUMPENTOXID.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI863619 1986-09-09
FI863619A FI78278C (en) 1986-09-09 1986-09-09 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VANADIUMPENTOXID.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI863619A0 FI863619A0 (en) 1986-09-09
FI863619A FI863619A (en) 1988-03-10
FI78278B true FI78278B (en) 1989-03-31
FI78278C FI78278C (en) 1989-07-10

Family

ID=8523125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI863619A FI78278C (en) 1986-09-09 1986-09-09 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VANADIUMPENTOXID.

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI78278C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109930008A (en) * 2019-04-29 2019-06-25 重庆大学 A kind of method of vanadium slag cleaning vanadium extraction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109930008A (en) * 2019-04-29 2019-06-25 重庆大学 A kind of method of vanadium slag cleaning vanadium extraction

Also Published As

Publication number Publication date
FI863619A (en) 1988-03-10
FI863619A0 (en) 1986-09-09
FI78278C (en) 1989-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2365649C1 (en) Method of recovery of vanadium from titanium-vanadium slag
RU2710613C1 (en) Method of reducing ammonia from a vanadium compound for producing an ammonia compound and recycling waste water
US4273745A (en) Production of molybdenum oxide from ammonium molybdate solutions
CN109399712A (en) A method of with hydrogen peroxide clean manufacturing high purity vanadic anhydride
CA3014489C (en) Process for the separation of vanadium
US6800260B2 (en) Processes for treating iron-containing waste streams
CN116002647A (en) Method for preparing ferric phosphate by taking high-iron Bayer process red mud as iron source
CN109161695B (en) Method for selectively leaching vanadium from calcified roasted vanadium slag
JPS63100019A (en) Manufacture of vanadium pentoxide
CN106282556A (en) A kind of reduce the method for impurity content in vanadium-containing material leachate
US6090354A (en) Process for the production of titanium oxide
FI78278B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VANADIUMPENTOXID.
CN104843777B (en) Method for preparing rutile titanium dioxide from titanium slag
US4137293A (en) Producing gypsum and magnetite from ferrous sulfate and separating
CN112011692B (en) Method for extracting vanadium by composite roasting of solid waste slag
CN114959309A (en) Method for forcibly leaching vanadium from vanadium titano-magnetite
WO2005068358A1 (en) Production of 'useful material(s)' from waste acid issued from the production of titanium dioxyde
RU2441086C1 (en) Method of processing manganese ore
CN110951970A (en) Method for recovering vanadium from vanadium-containing underflow slag
RU2090509C1 (en) Method of system processing of leucoxene concentrate
JPS6117771B2 (en)
CN111484078B (en) Method for preparing vanadium pentoxide from vanadium-titanium magnetite
RU2193072C1 (en) Method of extraction of vanadium
RU2230128C1 (en) Method of vanadium-bearing converter slags processing
RU2082795C1 (en) Process for recovery of vanadium

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: PERMSKY POLITEKHNICHESKY INSTITUT

Owner name: URALSKY NAUCHNO-ISSLEDOVATELSKY INSTITUT