LU86507A1

LU86507A1 - Verfahren zur herstellung von phosphorarmen vanadiumverbindungen aus phosphorreichen vanadiumschlacken

Info

Publication number: LU86507A1
Application number: LU86507A
Authority: LU
Inventors: Reinhard Haehn; Siegfried Sattelberger
Original assignee: Elektrometallurgie Gmbh
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1986-12-02
Also published as: DE3524703C2; DE3524703A1; AT392630B; ATA186086A

Description

- 1 - Für eine Reihe von Anwendungen in der Metallurgie, z. B. zur Herstellung von Ferro-Vanadium für die Stahl Veredelung, werden phosphorarme V-Verbindungen benötigt. Beispielsweise ist der P-Gehalt irn V2O,. für die Ferro-Vanadium-Herstellung auf 600 ppm begrenzt fISO-Norm Nr. 5451), Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von phosphorarmen Vanadiumverbindungen aus phosphorreichen Vanadiumschlacken, wobei die Vanadiumschlacken gemahlen und mit Röstzuschlagstoffen gemischt werden sowie die Mischung oxidierend geröstet wird, wobei die Röstprodukte nach Kühlung mit Wasser ausgelaugt und die vanadiumhaltige Lauge von dem Auslaugerückstand getrennt sowie der Weiterverarbeitung zu den Vanadiumverbindungen zu geführt wird, wobei fernerhin eine Phosphorentfernung durchgeführt wird. - Die üblichen Röstzuschlagstoffe sind z. B. Soda und Natriumsulfat.

Die Herstellung von P-armen Vanadiurnverbindungen aus den üblichen Vanadiumrohstoffen, wie Titanomagnetitschlacken mit ca. 0,015 % P, nach herkömmlichen Verfahren, das heißt im alkalischen Röstprozeß, ist problemlos möglich. Neben den P-armen V-Rohstoffen fallen, insbesondere in der VR China, in der UdSSR und in anderen Staaten, phosphorreiche Vanadiumschlacken, nämlich Titanomagnetitschlacken, mit 0,05 bis 0,1 % P an. In begrenztem Umfang ist die Verarbeitung im Verschnitt mit sehr P-armen Rohstoffen möglich. Die Hauptmengen müssen jedoch un verschnitten verarbeitet werden. Dazu gehört das gattungsgemäße Verfahren.

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Bei dem gattungsgemäßen Verfahren ist die Phosphorentfernung ein besonderer, mit den übrigen Verfahrensmaßnahmen nicht integrierter Verfahrensschritt. Der Phosphor wird chemisch als Calciumhydrogenphosphat entfernt. Dazu wird die durch Laugung von gerösteten Vanadiumrohstoffen hergestellte V-haltige Lauge mit Gips oder Kalk versetzt, wobei sich bei pH 9,5 das schwerlösliche Calciumhydogen-phosphat bildet. Die für die Fällung im Überschuß notwendigen Ca-Ionen werden durch Zugabe von Oxalsäure nach der P-Fällung als schwerlösliches Calciumvanadat entfernt. Nach dem Abtrennen der gefällten Verbindungen durch Filtration verbleibt eine P-arme Lauge, aus der nach herkömmlichen Verfahren P-arme Vanadiumverbindungen her gestellt werden. Die bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen sind nachteilig. Ein Nachteil der bekannten Maßnahmen liegt darin, daß für die Errichtung der Entphosphorungsanlage erhebliche Investitionen getätigt werden müssen. Andererseits müssen laufend relativ hohe Betriebskosten durch den notwendigen Einsatz von teurer Oxalsäure in Kauf genommen werden. Ferner entsteht ein vanadiumhaltiger Calciumphosphatoxalat-Rückstand, der auf einer Sondermülldeponie ab-gelagert werden muß. Die dadurch verursachten Vanadium Verluste betragen ca. 0,5 %.

„ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Ver fahren so zu führen, daß eine besondere Entphosphorungsanlage nicht mehr erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Mischung vor dem Rösten zusätzlich mit einem Magnesiumträger gemischt sowie der Phosphor beim Rösten als schwerlösliche MgP-Verbindung gebunden wird und daß die MgP-Verbindung mit dem Auslaugerückstand abgeführt wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird # - 3 - / die Mischung mit einem feinkörnigen Magnesiumträger, Körnung kleiner 150 μιη, versetzt. Es versteht sich, daß die Vanadiumschlacken entsprechend fein aufgemahlen und die Zusatzstoffe entsprechend fein beigegeben werden. Als Magnesiumträger können Ölverbrennungsrückstände verwendet werden. Aber auch andere Magnesiumträger, insbesondere Magnesiumsalze, sind einsetzbar. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird der Magnesiumträger mit einem stöchiometrischen Überschuß in bezug auf die MgP-Verbindung zugemischt. Im allgemeinen reichen 1 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise etwa 1,5 Gew.-% Magnesium, die in Form des Magnesiumträgers beigemischt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die ökonomisch sinnvolle und umweltfreundliche Entfernung von Phosphor ohne eine zusätzliche Entphosphorungsanlage und ohne Anfall von störenden Abfällen. Es entstehen auch keine besonderen Betriebskosten. Nach der Erfindung ist die Phosphorentfernung mit den ohnehin erforderlichen Maßnahmen des Röstens der Vanadiumschlacken und der folgenden Extraktion integriert. Der Phosphor wird durch Zusatz von magnesiumhaltigen Verbindungen beim Rösten der Rohstoffe in eine schwerlösliche MgP-Verbindung umgewandelt und verbleibt beim anschließenden Laugungsprozeß im üblicherweise anfallenden Auslaugungsrückstand. Als Mg-Träger können Mg-Salze, wie MgSO^, und MgO, aber auch Mg-hal-tige Rohstoffe, wie z. B. Mg-reiche Ölverbrennungsrückstände aus Kraftwerken, eingesetzt werden. Der Zusatz von 1 bis 2 Gew.-% Mg in Form von Mg-Trägern erwies sich als optimal. Überraschenderweise konnte bei diesen Mg-Konzentrationen die erwartete Verschlechterung der Vanadiumlöslichkeit durch Bildung von schwerlöslichen Mg-Vana-daten nicht festgestellt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von phosphorarmen Vanadiumverbindun-gen aus phosphorreichen Vanadiumschlacken, wobei die Vanadiumschlacken gemahlen und mit Röstzuschlagstoffen gemischt werden sowie die Mischung oxidierend geröstet wird, wobei die Röstprodukte nach Kühlung mit Wasser ausgelaugt und die vanadiumhaltige Lauge von dem Auslaugungsrückstand getrennt sowie der Weiterverarbeitung zu den Vanadiumverbindungen zugeführt wird, wobei fernerhin eine Phosphorentfernung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung vor dem Rösten zusätzlich mit einem Magnesiumträger gemischt sowie der Phosphor beim Rösten als schwerlösliche MgP-Verbindung gebunden wird und daß die MgP-Verbindung mit einem Auslaugungsrückstand abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung mit einem feinkörnigen Magnesiumträger, Körnung kleiner 150 pm, versetzt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnesiumträger Ölverbrennungsrückstände verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-zeichnet, daß der Magnesiumträger mit einem stöchiometrischen Überschuß in bezug auf die herzustellende MgP-Verbindung zugemischt wird. i

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 1 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise etwa 1,5 Gew.-%, Magnesium in Form des Magnesiumträgers beigemischt werden. Dessins :........pLnches _-jL~.pages dont..........λ..... psge da garde ..........4L. pages de description .........A... pages de revendication ........Λ . abrégé descriptif Luxembourg, le - 9 J'JIL 1986