Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania piecletlefiku wanadu a rud-zelaza oraznnnych surowców aaturaJnych; i odpadowych* zawierajacych * powyzej - .. ,_ : .. .... \ ^ Znane,-sa technologie roztwarzania tych surowców &wa*ftm* 4*b-alkaliami, -a nastepnie ?wyodrebnianie ^ -ekstraktów pieciotlenku wanadu. ^ * ^T * ¦*-¦- - « W~ przypadku roztwarzaniakwasami poszczególne metody'róznia *si& rodzajem i stezeniem stosowanego kwasttrtemperatura procesu oraz przerobem powstalych pólproduktów i odpadów. Wada tych -metod jest duze zuzycie- kwasów oraz- otrzymanie odpadów trudnych ¦do-zagospodarowania* ¦•-¦¦• Surowce zawierajace male ilosci zwiazków wanadu przerabia wymi, lub potasowymi oraz z róznymi dodatkami, £fc*ttfakqe w postaci-rozpuszczalnych wanadanów i wy- 40rffeftid6ie zfeieh"picoi*£eiikti wanadomw^przypadka sfó^w^nHnsiarramó*r*hrtF ctów-ków^de- sp$ekamr%ie» 3fettin*r}est Te^oeze^a^^Ityli^^k^gazówvodlotowych,. cm&tty wytagtfwsnia* zw*a2feów winaclu ze--spieków zaleiVw duzej^iniefze dtf*3&waHoscBRealiów. Zwykle ~4&y*fcufr «fr*"rdz*wór "wanaditiów ^pwer^-cyrkiriacjt eUsTtfcfctów przez"nowe 'partie spieka* ód osiaginem 4WS^ewie^!nieivv«tczelr*'-wanadu. Roztwory &ki**ttKJk ^wtóa4l*»wie*atf tafcie znacie iiodW*lkftliówT **«* «??lc0tosted2rtt wyodrebnianie^ nfeh Vj%-zwiazane jest z duzymi stratami alkaliów, które przeprowadzone i* siarczany OTaMOWi^rod^a^-tnrdirraoaagbspotftrowa- 10 15 at 3BS TS*£ rp.'.,T^_^yt-t %y emit*.^ ..Lrf h^ g\++ V^ry^»l^,py» 30 2 W przypadku stosowania Na3S04 do spiekania z suroweami wanadowymi*-mozna**ylnrzj9Ui 4dptd& po-odpowiedniej -obróbce terniiennej.'Pozartym piecia tlenek-wanadu wytracony w^becnoici dttzep^iwiutrtfi sol^-sodowych-ozy ^potasowych jest- *vxhfccjty9atwml i/wymtprkosztdwnej^rtfinaejtt Równt«*f-nisi»^j«tt wydajnosc pircesar^wyodrebrfania^zwlazków^wanidu zarówno'*w wanadanów armonur w-/przypadku duzych ifceztttrr*^ kallów.—1" Jv*^v^ r ? r^-".'-*^**- *^ TH^trf ' $a&^* ¦* ¦*¦»* -^Sposobem wedlug wynalazku przedstawionym sche¬ matycznie ^da •rys miku1 zmniejaza^ sie*iaawagiusó *swdu w Tekatra1fta*ch $rzed wyfr^ceafcm -wafflrite^ ^Surowirc wanadowy zawterafacy^ najmnter^0,S%rr^Oy ^iehl ait-s-dedatkfem-ekofo 4Afr»lhtiCQ&wtsz otwymaiugO spieku-luHuje^aie ^zwtazW waaadfr pgacz-cyrtolatiy'do otrzymania -30 do 45 rk^ Vf6y»^ mVtMoznr równie wyiiaca^a roztworów o*gmiejiEytih* tyczy-wiekszytfh lftteztaclr ^w^uJ ^jftymalny^wartosi wanadu wynosi 40 kg V305 w m3. Zawartose' igM sddbwych w ekstraktach spie^w^rnoifc wahaó ^-w%a- kr^ite W^156-trlfe3^wiite»s +*** ^ *• -S'.^ r W cera zsmicjszetiisr zawartstó Na20 ekstrakty wy¬ syca sie dwttlienkiemHrefb-da^toyakania pHl18ffri wy- tracenia wodorowtgtamr^sodu; ^^r^gawiestny «ddzt«ta sie weglany sodowe od wanadanów sodft w kMydi optymalnrstosunek molówy-NejO'' dor Va0, -^wyffosi ekólo 1-r mozr wLial^^maksynMOme^do 3*;*Wytfiac«Be wejtoiy sodowe*-%awracai sie do prócesn %pijhiuiai ^»W-T«ztworm«irwAiadaiiówVodowyth^^zmlfie|inpdnej 124*44124 844 3 zawartosci Na20 przeprowadza sie wytracanie zwiazków wanadu po sukcesywnym dodaniu kwasu siarkowego _^do pH 1,9—2,0. Osad xVaOs • yH20 • zNa20 sedymen- j At^9~i'/óztt^Md osadem filtiuje sie. Osad pizemywa i sie 1% roztworem siarczanu amonu przez repulpacje w temperaturze fO—70 °C w celu otrzymania zwiazku v«V|0fc*yILQ/.ZjOfjH^O. Po wysuszeniu lub stopieniu i *?yhAymij& sie -pieciotlenek wanadu o czystosci powyzej Mozna równiez wytracac zwiazki wanadu bezpo¬ srednio w obecnosci soli amonowych przy pH 2, a mie¬ szanine siarczanów sodowych i amonowych rozdzielic przez prazenie zawracajac obydwa zwiazki do procesu.Sposób taki jest korzystny w przypadku spiekania rud z siarczanem sodowym.Natomiast w procesach spiekania koncentratów z we¬ glanami sodu technologicznie uzasadnione jest pierwot¬ ne oddzielanie poliwanadanów (xV2Os • yH20 • zMeaO), co w znacznym stopniu ulatwia wykorzystanie lugów odpadowych. W roztworach wanadanów sodowych wysyconych dwutlenkiem wegla do pH 8,5 i oddzieleniu weglanów sodu mozna takze wytracic wanadan amonu przez dodatek weglanu amonu.Podobne efekty wytracania uzyskuje sie stosujac siarczan lub chlorek amonu. Proces wytracania wana¬ danów amonu odbywa sie w temperaturze ponizej 20°C z tym, ze najkorzystniejsza jest temperatura 10 °C.Po odfiltrowaniu i przemyciu osad prazy sie w tempera¬ turze 400 °C i otrzymuje sypki produkt V2Os. Po sto¬ pieniu powyzej 690°C produkt jest plynny i moze byc granulowany.Sposobem wedlug wynalazku roztwory odpadowe po oddzieleniu wanadanów amonu w przypadku stosowa¬ nia weglanów amonu poddaje sie karbonizacji dwu- tlttkiem wegla w celu wytracenia wodoroweglanu so¬ dowego przy pH 8,5. Po odfiltrowaniu osad wykorzy¬ stuje sie w procesie spiekania surowca w ilosci równo¬ waznej zawartosci Na20. Przesacz zawierajacy weglany amonowe zuzywa sie do wytracania wanadanów amo¬ nowych eliminujac równowazna ilosc (NH4)2C03.Do wytracania wanadanów amonu w innej wersji stosowac mozna zamiast weglanu amonowego gazowy dwutlenek wegla i amoniak. Wówczas korzystny jest inny sposób utylizaqi przesaczy po oddzieleniu wana¬ danów amonu. Roztwory zawierajace weglany amonu i sodu sposobem wedlug wynalazku poddaje sie des¬ tylacji frakcyjnej w celu oddzielenia C02,NH3 i H20 w postaci gazowej. Fazy gazowe absorbuje sie w roz-- tworach wanadanów sodowych w procesie wytracania wanadanów amonu. Pozostalosc po destylacji zawiera¬ jaca weglany sodu i wodorotlenek sodowy przekazuje sie do procesu spiekania surowców wanadowych wy¬ korzystujac w ilosciach równowaznych dodawanej sodzie.Sposobem wedlug wynalazku otrzymuje sie produkt o wysokiej czystosci zawierajacy powyzej 98% V2Os z pelnym wykorzystaniem surowców i odpadów.Przedstawiony sposób • umozliwia jednoczesne wy¬ twarzanie dwóch produktów wanadami amonu i piecio¬ tlenku wanadu.Proces jest pozbawiony scieków i odpadów z calko¬ witym wykorzystaniem soli sodowych w postaci pier¬ wotnej. Szczególna zaleta jest wielokrotne obnizenie zuzycia Na20 na 1 tone V2Os przy jednoczesnym zabez¬ pieczeniu duzego stezenia NaOH w czasie ekstrakcji 4 zapewniajacego wysoki odzysk zwiazków wanadu ze spieków.Sposób wedlug wynalazku umozliwia produkcje V2Os bez koniecznosci budowy instalacji do oczysz- 5 czania gazów odlotowych.P r z y k l a d I. 160 kg rudy zelaza zawierajacej 0,7% V205 miesza sie z 6,4 kg Na2C03 i spieka w tempera¬ turze powyzej 1200°G. Nastepnie dodaje sie 25 kg wody i luguje kolejne partie spieku przez cyrkulacje roztworu 10 do otrzymania zawartosci 40 g V2Os w litrze. Ekstrakt V-Na wysyca sie dwutlenkiem wegla do pH 8,5. Z otrzy¬ manego 27,5 kg roztworu z zawiesina oddziela sie 4 kg NaHC03 i zawraca do procesu spiekania. Do roztworu dodaje sie kwasu siarkowego do pH 1,9—2,0. Po od- 15 saczeniu uzyskuje sie 1,5 kg osadu V2Os, który oczysz¬ cza sie przez repulpacje w 1% roztworze siarczanu amonu. Pieciotlenek wanadu po filtracji, suszeniu i stopieniu zawiera 1 kg V2Os.Przykladll. Otrzymuje sie 27,5 kg roztworu 20 wanadanów sodu wysyconego dwutlenkiem wegla jak w przykladzie 1. Po oddzieleniu wodoroweglanu sodu dodaje sie 5,2 kg weglanu amonu w postaci stalej lub gazowej. Po filtracji otrzymuje sie 1,5 kg wanadami amonu. Osad prazy sie w temperaturze 400 °C w celu 25 otrzymania pylistego V2Os. Powyzej temperatury 690° mozna pieciotlenek stopic i granulowac. Produkt za¬ wiera powyzej 99% V2Os. Przesacze odpadowe w ilosci 28,9 kg poddaje sie destylacji frakcyjnej otrzymujac 23,2 kg wody, 2,4 kg C02, 0,87 kg NH3 oraz 2,4 kg 30 Na2C03.Dwutlenek wegla wykorzystuje sie do karbonizacji, amoniak do wytracania wanadanów amonu a wode zawraca sie do procesu ekstrakcji i przemywania. Wegla¬ ny sodowe wykorzystuje sie w procesie spiekania surow- 35 ca.Przyklad III. 100 kg rudy zelaza zawierajacej 0,8% V2Os miesza sie z 5 kg Na2S04 i spieka w tem¬ peraturze powyzej 1300°C. Nastepnie luguje sie spiek woda i po cyrkulaqi otrzymuje sie roztwór zawierajacy 40 30 g V2Os w litrze. Ekstrakt wysyca sie dwutlenkiem wegla do pH 8,5. Po odfiltrowaniu osadu do przesaczu dodaje sie 0,6 kg (NH4)2S04 i kwasu siarkowego do pH 2. Po wytraceniu zwiazków wanadu, odfiltrowany osad suszy sie i prazy otrzymujac produkt o czystosci 45 powyzej 98% V2Os. Przesacz zawierajacy siarczany sodu i amonu podgrzewa sie i gazy skierowuje sie da procesów wytracania, a pozostalosc do spiekania z ruda.Zastrzezenia patentowe 50 1. Sposób otrzymywania pieciotlenku wanadu z rud zelaza przez spiekanie z weglanem sodu lub innymi alkaliami, ekstrakcje woda, znamienny tym, ze alka¬ liczne roztwory podczas lugowania spieku cyrkuluje 55 sie do uzyskania 30 do 45 g V2Os w litrze, a nastepnie wysyca sie dwutlenkiem wegla do uzyskania pH 8,5 i po karbonizacji odfiltrowany wodoroweglan sodu, zwraca sie do procesu spiekania, a w filtracie wytraca sie wanadany amonu przez dodatek weglanów amonu 60 lub gazowego NH3 i C02 lub innych soli amonowych i odfiltrowany osad prazy sie utylizujac amoniak w pro¬ cesie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze roztwory po oddzieleniu wanadanów amonu zawierajace 65 sole sodowe i amonowe rozdziela sie droga termiczna124 844 pizez destylacje frakcyjna, zawraca do procesów wy¬ tracania wanadanów amonu i spiekania z ruda. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do roztworów po karbonizacji i odfiltrowaniu osadu za¬ miast weglanu amonu dodaje sie siarczanu amonu, kwasu siarkowego do pH 2, otrzymany osad prazy sie do uzyskania V2Os, a przesacz rozdziela sie termicznie skierowujac faze gazowa do procesu wytracania, a po¬ zostalosc do procesu spiekania. 6 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w roztworach po karbonizacji w przypadku wytracania zwiazków wanadu przy pH 2 w przesaczu po ich od¬ filtrowaniu przeprowadza sie siarczany sodowe i amo¬ nowe przez podgeszczenie, wysycanie dwutlenkiem wegla i amoniakiem w wodoroweglan sodowy i siarczan amonowy, które wykorzystuje sie w procesie wytraca¬ nia i spiekania.Surowce V rudo Fe l mieszanie i spiekanie 1 r ekstrakcja woda i lugami NaaCOj lub N0HCO3 lub inne sole sodowe -MlO lubCNH^COj lub (NU^SO^ NH5 filtracja faza siala ekstrakt eto odzysku Fe V-Na karbonizocja pH 8.5 fiIlracja T osad NaHC03 roztwór ¦NatCOj zaw soli v-Na _i £ Iamoniakowanie i karbonizacja ¦ - vAjtrabanie zwiazków wanadu -^l^can?eja r lub ^so^ ao Pw 2 filLracja i przemywanie 1 osad wanadanów amonu przesacz prazenie \ anionowe ^_l lub pfzesacz sote sodowe "¦¦" zawierajacy siarczany rodowe 1 amonowe dastylacjo. frakcyjna -rozklad termiczny l podejeszczanie ^J i wysycanie C02 1 NH3 V,0 pozostalosc, ciekla lub stara soie soaowe do spiekania T C02 NH3 \\\\racja weojang sodu l siarczany l do spiekania do wytracania zwiazków wanadu Schemat ideowy otrzymywania pieciotlenku wanadu z rud zelaza PL