NO760574L - - Google Patents

Description

Tittel:Fremgangsmåte ved fremstilling'av agglomererte vanadiumsuboxyder.

Fra østerriksk patentskrift nr. 276296 er det kjent å fremstille rent, støvformig vanadiumtrioxyd, V2^3' ^ra ammoniUIT1Ineta-vanadat, NH^VO^, i teknisk målestokk. Ifølge denne fremgangsmåte ledes ammoniummetavanadat gjennom en reaksjonssone som oppvarmes til en temperatur på mellom 580 og 950°C. Reaksjonsforløpet er meget komplekst. Det antas at ammpniumhexavanadat, (NH^^<VgO>^<g,.>ammoniumvan.adylvanadat, (NH4)^ 0 .2v2°4•5V2°5' oxyder med formelen ^V2°4'V2°5°9Ve<^ re<3uksjon Ye(^ 4,80-500°C vanadiumtetroxyd, V2C>4 / dannes ved siden av hverandre som mellomprodukter. En fraskillelse av oxydene 2V-0..V-0.r eller V~0. er ikke mulig ved denne frem-

J.2425 24 ^

gangsmåte og heller ikke beregnet.

Det er dessuten kjent fra østerriksk patentskrift nr.222623 og innen teknikken vanlig å spalte ammoniumpolyvanadat ved oppvarming i nærvær av et overskudd av luft og å omvandle dette til vanadiumpentoxydpulver. Dette pulverformige produkt må imidlertid for å kunne opparbeides til ferrovanadium smeltes i et eget arbeidstrinn og formes til innen handelen vanlige plater.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved. fremstilling av agglomererte vanadiumsuboxyder méd formelen V^O^, hvori x er et tall fra 3,8 til 4,6, fortrinnsvis fra 4,0 til 4,3, og fremgangs-måten er særpreget ved at ammoniumpolyvanadat spaltes termisk ved temperaturer av 600-900°C og ved at de reduserende gasser som

, dannes under oppvarmingen, under fortrengning av luften hhv. eventuelt for spyling av reaksjonsbeholderen innfør.te gasser omsettes med de faste spaltningsprodukter.

Ifølge oppfinnelsen anvendes ammoniakkinnholdet i ammoniumpolyvanadatet for fremstilling av reduserte vanadiumoxyder, og det dannes herved ved forholdsvis lave reaksjonstemperaturer i forhold til det høye smeltepunkt for V2Q4 overraskende knoll- lignende agglomererte produkter. Anvendelsen av ved den fore-, liggende fremgangsmåte fremstilte agglomererte vanadiumsuboxyder med formelen V20x(x = 3,8 - 4,6) medfører vesentlige fordeler: Til forskjell fra vanadiumtrioxyd eller vanadiumtetroxyd-pulvere er faren for forstøvning og dermed tap vidtgående ute-lukket ved anvendelse av de agglomererte vanadiumsuboxyder, slik at tap unngås,og de i og for seg mindre giftige vanadiumsuboxyder er mer vennlige for omgivelsene og bedre egnet for håndtering enn de ovennevnte pulvere. Dessuten er oxydasjonshastigheten for agglomererte produkter ved oppvarming i luft mindre på grunn av den mindre overflate, slik at slike produkter er vesentlig mer stabile. Foruten disse fordeler fås ved opparbeidelsen av agglomererte produkter av formelen V20^ g til ferrovanadium ytterligere av-gjørende forbedringer sammenlignet både med V^O,- og • Sammenlignet med V2°5 ^s en vesentlig innsparing av reduksjonsmidler (f.eks. aluminium), mens det sammenlignet med V-^O^inntrer en sterkere eksoterm reaksjon på grunn av det høyere oxygeninnhold, hvorved omsetningen til ferrovanadium blir lettere å gjennomføre.. I det ifølge oppfinnelsen som utgangsmateriale anvendte ammoniumpolyvanadat (-hexavanadat) med den generelle formel (NH^)2.0.3V20^.nH20 er vanninnholdet ikke av betydning. Av veseht-lig> betydning er imidlertid ammoniuminnholdet i forhold til vanadium-innholdet for å kunne fremstille de ønskede reduserte oxyder. De rene forbindelser kan representeres ved formelen (NH^ ) 2 • 0 . 3V20,-eller (NH^ ) 2 .0 . 3V20<-. 2H20 . Teknisk fremstilte ammoniumpolyvanadater har bare små avvik fra den ideelle sammensetning, og de følgende typiske analyseresultater ble erholdt for et ved 110°C.tørket materiale:

Materialer som faller innenfor dette analyseområde, er egnede for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte, hvor de gass-f<p>rmige reaksjonsprodukter nitrogen og vanndamp, benyttes for å for-trenge luften eller andre oxyderende gasser som innføres for i spyling av reaksjonsbeholderen, fra reaksjonsrommet hhv. for å hindre disse fra å trenge inn i reaksjonsrommet. Ved en kontinuer lig gjennomført prosess er det mulig å opprette en balanse ved hjelp av-de ved reaksjonen dannede mengder nitrogen og vanndamp. Ved den foreliggende fremgangsmåte ér det ikke nødvendig å arbeide fullstendig.under utelukkelse av oxygen. Den ønskede sintring og agglomerering" finner fortrinnsvis sted for oxyder med sammenset-ningene V2°4 o~V2°4 3•D^tte innebærer at sammenlignet med den ideelle sammensetning for ammoniumpolyvanadatet tas et tap av reduserende gasser med på kjøpet. En sintringsvirkning kan også oppnås med oxyder med de midlere, sammensetninger av v2°3 8~

^2^4 o eHer V2^4 3~ V2^4 6' f°rutsatt at oppvarmingen gjennomføres så hurtig at faselikevekten ikke vil innstilles. Ved uttømmingen av produktene kan med fordel små mengder inert gass anvendes. Agglomererte produkter, kan ikke komme i kontakt med luft-ved temperaturer opp til 300°C uten at en tydelig oxydasjon finner sted. Ved kontinuerlig utførelse av omsetningen føres de gassformige reaksjonsprodukter fortrinnsvis i samme retning som de faste materialer gjennom reaksjonssonen, og omsetningen utføres fortrinnsvis mens reaksjonsproduktene holdes i bevegelse. Agglomererte produkter fås ikke ved temperaturer under 600°C og over 900°C. Fortrinnsvis anvendes en temperatur av 650-800°C, og helst 680-800°C.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet ved hjelp av de neden-stående eksempler.

Eksempel 1

200 g ammoniumpolyvanadat-(50,7 vekt% V og 5,7 vekt% NH^) ble uten at luft på forhånd ble f jernet, oppvarmet io et kvartsrør til 750°C, og vanndamp og nitrogen ble.dannet som gassformige reaksjonsprodukter. Efter avkjøling og spyling med en liten mengde nitrogen ble 170 g mørkt, sintret, agglomerert produkt fjernet fra røret. Produktet inneholdt 59,5 vekt% V, og NH^ eller nitridnitrogen kunne ikke påvises» På bakgrunn av vektøkningen ved gløding av en liten prøve i luft ved 550°C ble formelen V2^2 17 keregnet for produktets gjennomsnittlige sammensetning.

Eksempel 2

Ammoniumpolyvanadat (49,1 vekt%' VA 5,6 ve.kt% NH^) ble kontinuerlig (5 kg/h) sluset inn i en roterovn (5 opm), oppvarmet under utelukkelse av luft til 730°C, avkjølt til ca. 300°C i en kjølesone og fjernet. ' Gassene ble ført i samme retning, som produktet og unnslapp til omgivelsene ved roterovnens utløpsside. Roteroynens innvendige diameter var 100 mm og den oppvarmede lengde 800 mm.

Det erholdte produkt var mørkegrått og besto hovedsakelig

av runde knoller, som om det hadde vært pelletisert. På bakgrunn av vektøkningen ved gløding av en pulverisert prøve ved 550°C ble formelen V^ beregnet for produktets gjennomsnittlige sammensetning. Romfordelingen var: 53 vekt% 10-30 mm, 40,7 vekt% 1-10 mm, 3,0 vekt% 0,06-1,0 mm og 3,3 vekt% mindre enn 0,06 mm.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av agglomererte vanadiumsuboxyder som. er spesielt egnede for anvendelse ved fremstilling av ferrovanadium og som har formelen V2 „0 x, hvori x er et tall fra 3,8 til 4,6, fortrinnsvis fra 4,0 til 4,3, karakterisert ved at ammoniumpolyvanadat spaltes termisk ved en temperatur av 600-900°C og ved at de reduserende gasser som dannes under oppvarmingen, omsettes med de faste spaltningsprodukter under fortréngelse av luften hhv. de gasser som eventuelt inn- ; føres for spyling av reaksjonsbeholderen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ammoniumpolyvanadatet spaltes termisk.ved 650-800°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ammoniumpolyvanadatet spaltes, termisk ved 680-800°C.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at de gassformige reaksjonsprodukter føres gjennom reaksjonssonen i samme retning som'de faste materialer.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at reaksjonen utføres kontinuerlig.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at reaksjonen utfø res under bevegelse av reaksjonsproduktene.