JPS6395118A - 石油燃焼残留物からバナジウムを回収する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は石油を燃焼させて残った様々の残留物の中から
バナジウムを回収する改良した方法に関する。

［従来の技術］ 石油の燃焼による様々な残留物からバナジウムを回収す
るための従来の方法は、主として２種類ある。即ち、酸
性溶液中の残留物からバナジウムを抽出する方法及び塩
基性媒体中から抽出する方法である。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記第２のタイプの方法では、塩基性浸出によって石油
の灰から得る収量は非常に小量であった。

例えば、苛性ソーダの５〜１０％溶液では得られた収量
は処理ずみ残留物に元来含有されているバナジウムの６
０％より少ないか多くても同じくらいであった。

本発明の目的は、石油燃焼残留物から高収率でバナジウ
ムを回収する方法を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、バナジウムの含有量が低い
場合でさえも経済的に実行できるバナジウムの回収方法
を提供することである０例えば、バナジウム含有量が重
量比で出発残留物の２〜３％の場合及び逆に例えば鉄と
かカルシウムなどのさらに干渉する多価の陽イオンが高
い割合で存在する場合、すなわち、従来回収するのは不
経済であると考えられていた場合における回収方法を提
供することである。

［問題点を解決するための手段］ この目的は本発明の方法により達成される。すなわち、
分留した石油を燃焼させた残留物からバナジウムを回収
する方法において、前記残留物をアルカリ性溶液で処理
してバナジウムを抽出し回収することからなり、前記処
理を（ａ）　　バナジウムの酸化剤の存在下で、または
（ｂ）　　残留物をアルカリ性溶液でぬらして１００〜
２５０’Ｃで乾燥した水で浸出して行い、前記残留物に
含有のバナジウムの８０％以上の収率で選択的に抽出さ
れたバナジウムを含有するアルカリ性溶液を得ることに
より行うことを特徴とする前記回収方法により達成され
る。

［作用］ 本発明の基本となる正確な機構に関する理論的解釈に何
ら限定されることなく、本発明方法で得られる高収率は
、石油燃焼残留物中のバナジウムを酸化状！（Ｒ’）か
らバナジウム（Ｖ）に変える、すなわち、アルカリに不
溶な形から溶けやすい形に変えることによって達成され
るものである。

本発明方法は様々なタイプの残留物、例えば、灰、スス
、固いあか（Ｃｒｕｓｔ）、灰やすすの水性または硫黄
浸出物、泥状物などに適用できる。このような残留物の
バナジウム含有量は２〜３％程度と低くてもよく、また
、通常バナジウムの回収に悪影響を与える鉄、カルシウ
ム、マグネシウムなどの干渉陽イオンの含有量は、１５
％又はそれ以上でも差支えなく、実用上は限界がないと
いうことができる。

［実施例コ 本発明の第一の実施態様によると、出発残留物を酸化剤
の存在下で５〜１５重量％の濃度を有する水酸化ナトリ
ウムで浸出する。酸化剤としては、過酸化水素または好
ましくは水性次亜塩素酸ナトリウムを使用できる。

酸化剤の量は残留物中のバナジウム（ＩＶ）及び鉄（「
）の含有量に対して化学量論的値（ｓｔｏｉｃｈｉｏｍ
　−ｅｔｒｉｅ　　ｖａｌｕｅ）から多くて１００％過
剰までの範囲内で使用し、水酸化ナトリウムは出発残留
物ＩＡｇあたり３〜５リットルはど使用するのが有利で
ある。

アルカリ性浸出及び酸化工程は、共に同じ反応器中で撹
拌しながら約６０〜８０’Ｃに加熱して３０分から２〜
３時間にわたって行われる。

本発明の他の第二の実施態様によれば、出発残留物をバ
ナジウムの３倍から５倍（モル１モル）の量の水酸化ナ
トリウムの飽、相溶液と混合し、次にこれを１００〜２
５０℃の乾燥した空気で乾燥し最後に残留物ＩＪｇあた
り少なくとも５リットルの水で浸出する。

本発明のいずれかの実施態様によって得られた抽出物、
アルカリ性浸出物、または浸出溶液には、バナジウムの
酸化状態または当初の化合状態如何にかかわらず出発残
留物に含まれていたバナジウムの８０〜９５％が含まれ
ていて、一方では例えば鉄、ニッケル、カルシウム、マ
グネシウムなどの他の多価陽イオンは溶けずに残ってい
る。そこから周知の方法でニッケルの回収も経済的に可
能である。

濾過して洗浄した後、硫酸でｐＨを約２に調整した浸出
液にアンモニウム塩を添加してバナジウムを多バナジン
酸アンモニウムの形で沈殿させる。

このため、酸化浸出液１リットルあたり６０〜８０ｇの
量の硫酸アンモニウムを７０°から１００℃に加熱して
使用する。

次にこの多バナジン酸アンモニウムを１８０゜から２０
０℃に軽く■焼して商業上価値のあるバナジウムペント
オキシド及びアンモニアを得る。

アンモニアは硫酸中に集めて上記多バナジン酸アンモニ
ウム沈殿工程に再利用する。

以上の記載により本発明の方法が提案の目的を達するこ
とができることは明白である。事実、高い含有率で干渉
多価陽イオンが存在していても、８０〜９０％の範囲で
バナジウムを選択的に高収率で回収することができるの
で、バナジウムを沈殿させる前に前記干渉陽イオンを分
離する工程や装置をさらに必要としない方法を提供でき
る。

さらに、バナジウムの含有量が低い石油燃焼残留物でさ
えも経済的にバナジウムの回収をすることができる。

以下実施例により本発明の方法をさらに具体的に説明す
るが、これによって本発明の範囲が限定されるものでは
ない。

火１燵Ｌ サン・フイリッポ・デル・メラのエネル（ＥＮＥＬ）発
電所（イタリー・メツシナ）の灰を洗浄して得られた水
からの残留物の試料に上記本発明の第一の実施態様によ
るアルカリ性媒体バナジウム選択浸出方法を適用した。

これらの残留物は真空濾過及び１１０℃乾燥の後に以下
の組成を有することがわかった。（重量％ｇ／ｇで示す
）。

１７．６＄　　１３．７＄　　２．５＄　　　２．５＄
　　　５．：Ｂこの試料は泥１ｋｇあたり５リットルの
割合の１５％の水酸化ナトリウムと１０％の次亜塩素酸
ナトリウムの水溶液で浸出した。６０〜８０℃の温度で
撹拌下３０゛〜６０分間接触した後、浸出液から不溶物
を分離した。浸出液は１リットルあたり２９．６ｙのバ
ナジウム濃度を有していて、これは最初の泥に存在した
バナジウムの８５．３％収量に相当する。鉄、カルシウ
ム、マグネシウム、ニッケルは完全に不溶物中に残留し
た。

この浸出液を硫酸でｐ）（２〜３に調整してバナジウム
を沈殿させ、硫酸アンモニウムを１リットルあたり６０
〜８０ｇ添加し、９０〜１００℃に２０〜４０分間加熱
し、濾過し、沈殿物及び分解物を２００℃でＮ／１００
［酸で洗浄した。処理終了後、泥１ｋＦＩあたり重さ２
６２．５．、バナジウムペントオキシド９９．２％から
成る生成物が得られた。

分解中に得られたアンモニアは硫酸中に集められ、硫酸
アンモニウムを得て、同じ塩の回収に再び一部使用され
る。

夫１匠ｌ サン・フィリッポ・デル・メラのエネル（ＥＮＥＬ）発
電所（イタリー・メツシナ）の「ボイラーの固いあか（
ｃｒｕｓｔ）」の試料に本発明の第二の実施態様による
アルカリ性媒体バナジウム選択浸出方法を適用した。

この試料の組成は以下の通りである（重量％ｇ／ｇで示
す）。

２２．７６１　２．２４１　５．６９＄　　　２．１３
＄　　２０．５ｇ上記固いあかの１ｋｇをカセイソーダ
の飽和水溶液１リットルでしめし、次に２５０℃で乾燥
した。

この残留物を１５リットルの水で１時間９０℃で浸出し
た。

枦遇して不溶物を分離し、分析したところ、１リットル
あたり１２．２０ｇの実質的にバナジウムだけ含有し、
これは最初の固いあかに含有されていたバナジウムの８
０．４％に相当する。実施例１と同様にして、前記浸出
液から多バナジン酸アンモニウムの形でバナジウムを沈
殿させた。この沈殿物を濾過し２００℃でバナジウムペ
ントオキシドに分解し、分析したところ重量が３１８．
３１ｉ１、純度は９９．２％でこれは９７．５％の沈殿
収率に相当する。

犬１１［Ｌ ターミニ・イメレセのエネル（ＥＮＥＬ）発電所の電気
フィルターから取ったススの試料を本発明の前記第一の
実施態様により３％の次亜塩素酸ナトリウムと５％の水
酸化ナトリウムの水溶液を試料ＩＡｇあたり３リットル
の割合で使用して浸出した。

試料を採集する時、発電所では添加剤としてベネゼラ油
または酸化マグネシウムを使用していなかつた。試料の
組成は以下の通りである（１１０℃乾燥部あたりｇ／ｇ
％で示す）。

バナジ　　　鉄　　　ニラ　　　マグネラム　　　　　
　　　ゲル　　　シウム３．０３＄　　　　４．８１＄
　　　１．１２＄　　　　０．４３＄固形物と浸出液を
６０〜８０℃で４０分間撹拌しながら接触させた後、残
留物を洗浄し濾過した。

最初ススの中に含まれていたバナジウムの９０％がアル
カリ性浸出液中に移動し濃度は１リットルあたり９．０
９ｇであることがわかった。次にバナジウムを実施例１
と同様にして９９．０％の収率で沈殿させ、９９．５％
の純度のベントオキシドに分解した。

火１鮭先 ターミニ・イメレセのエネル（ＥＮＥＬ）発電所（イタ
リー・パレルモ）から採集した「スス」の試料１に９を
本発明の前記第二の実施例により処理し、カセイソーダ
の飽和水溶液３００ｄでしめらせな。

前記試料の組成は以下の通りである（１１０℃乾燥によ
り重量％　ｇ／ｙで示す）。

バナジ　　　鉄　　　ニラ　　　マグネラム　　　　　
　　　　ケル　　　シウム４．９＄　　　　１２．７＄
　　　２．１＄　　　　０．４１前記試料を１５０℃で
乾燥した後、５リットルの水で浸出し、８５℃で１時間
浸出を続けた。不溶物を分離した涙液を分析したところ
、バナジウム８．３４ｇ／リットルを含有していること
がわかり、これはスス中に最初存在していたバナジウム
の８５．０％に相当する。鉄、ニッケル、マグネシウム
は溶けずに残っていた。

このバナジウムを実施例１と同様にして沈殿させたとこ
ろ沈殿収率は９８％であった。

沈殿したバナジン酸アンモニウムを分解し母液から枦遇
することによって、９９．５％の純度のバナジウムペン
トオキシド７２．５ｇが得られた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、石油燃焼の残留物をア
ルカリ溶液によって処理してバナジウムを選択的に抽出
する方法において、少くとも８０％のバナジウムの収率
を得ることができ、前記残留物におけるバナジウムの含
有量が低い場合でも経済的に実用でき番方法を提供する
ことができる。

また、本発明においては、バナジウムの回収に悪影響を
与える鉄、カルシウム、マグネシウムなどの干渉陽イオ
ンが上記残留物に含有されていても、これら陽イオンの
影響を受けることなく選択的にバナジウムを抽出するこ
とができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石油燃焼の残留物をアルカリ性溶液で処理してバナ
   ジウムを抽出し、前記アルカリ溶液からバナジウムを回
   収することから成る方法において、前記処理を（ａ）バ
   ナジウムの酸化剤の存在下で、または、（ｂ）残留物を
   アルカリ溶液でしめらせ１００〜２５０℃で乾燥し水で
   浸出して行い、前記残留物に含まれていたバナジウムの
   少なくとも８０％の収率を有する選択的に抽出されたバ
   ナジウムを含有するアルカリ性溶液を得ることを特徴と
   する、石油燃焼による残留物からバナジウムを回収する
   方法。 ２、前記酸化剤は、次亜塩素酸ナトリウム及び酸素化過
   酸化物から選ばれ、６０〜８０℃の温度で前記残留物に
   含まれる酸化状態（IV）のバナジウム及び酸化状態（I
   I）の鉄に対して化学量論値から多くて１００％過剰の
   範囲内のモル比で使用されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ３、前記処理を５〜１５重量％水酸化ナトリウム水溶液
   を出発残留物１ｋｇあたり３〜５リットルの割合で使用
   して行うことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
   の方法。 ４、前記（ｂ）のアルカリ性溶液による処理をバナジウ
   ム１モルあたりＮａＯＨ３〜５モルの割合の水酸化ナト
   リウム飽和水溶液を使用して行うことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ５、前記溶液に硫酸を添加して１．７から２．３の範囲
   のｐＨに調整し、１リットルあたり６０〜８０ｇのアン
   モニウム塩を添加して、次に７０〜１００℃で２０〜４
   ０分間温浸することにより前記アルカリ性溶液で抽出し
   たバナジウムを回収することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ６、沈殿した多バナジン酸アンモニウムを １８０〜２００℃で■焼してバナジウムペントオキシド
   及び前記沈殿工程で再利用されるアンモニアを得る工程
   をさらに包含することを特徴とする特許請求の範囲第５
   項に記載の方法。