PL21640B1 - Sposób otrzymywania wanadu, zawartogo w surówce. - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób, umozliwiajacy odzyskiwanie wiekszej czesci wanadu, zawartego w surówce, po¬ przez zuzel, tak iz zuzel ten mozna gospo¬ darczo znanemi sposobami przerabiac na ze- lazo-wanad albo uine zwiazki wanadowe.Wynalazek opiera sie na spostrzezeniu, ze przebieg reakcyj chemicznych w kapie¬ lach metalowych zalezy w duzym stopniu od cieplnych, fizycznych i chemicznych wlasci¬ wosci ich zuzli, a pewne reakcje daja sie wogóle przeprowadzic tylko pod zupelnie o- kreslonemi zuzlami. Jesli produkt reakcji nie moze byc pochloniety i zwiazany przez zu¬ zel bardzo reaktywny, rzadko-plynny oraz posiadajacy odpowiedni sklad, to podlega on w swym nietrwalym stanie równowagi nie¬ bezpieczenstwu powrotu do kapieli pod dzia¬ laniem innych skladników kapieli.Dzieki duzemu powinowactwu do tlenu, wynikajacemu z polozenia wanadu w okre¬ sowym ukladzie pierwiastków, wanad, za¬ warty w surówce, ulega w znacznym stopniu utlenieniu na bezwodnik kwasu wanadowe¬ go. Tego znanego zjawiska nie mozna bylo wyzyskac dotychczas calkowicie do odzyski-wania wanadu, zawartego w surowcm zela¬ zie, wskutek tego, ze nie uwzgledniano zu¬ pelnie pozostalych warunków, zwiazanych z wiazaniem bezwodnika kwasu wanadowego.Jesli nawet, jak to juz proponowano, surów¬ ke, zawierajaca wanad, poddac krótkiemu procesowi swiezenia w kwasno lub zasado¬ wo wyprawionym konwertorze, a wytworzo¬ ny zuzel odciagnac przed dalszem swieze¬ niem, to zuzel ten moze zawierac zaledwie niewielkie ilosci bezwodnika kwasu wanado¬ wego, a to ^skutek tego, ze zuzel nie byl przygotowany do wchloniecia go. Wedlug znanego prawa w obecnosci kilku. skladni¬ ków w roztworze, przy jednakowych ich. u- dzialach ilosciowych, zachodzi zawsze ta re¬ akcja i tworzy sie ten zwiazek, przy którego powstawaniu wydzieli sie najwiecej ciepla.Podczas swiezenia surówki, zawierajacej wa¬ nad, tworzy sie wiec najpierw tlenek wana¬ dowy V2051 a prawie równoczesnie albo za¬ raz potem spala sie równiez krzem, zawarty w surówce, na Si02. Jesli zuzel fryszerski nie jest odpowiednio przygotowany, a wiec jesli nie jest rzadko-plynny i zdolny do re¬ akcji, czyli dosc zasadowy, to obecne zasa¬ dy, jak CaO, MnO i inne, wskutek swego du¬ zego powinowactwa do zuzla zostaja szybko i calkowicie zwiazane przez Sf02 tak, iz tle¬ nek wanadowy, niezwiazany i nietrwaly, zo¬ staje rozszczepiony krzemem kapieli metalo¬ wej, a wanad przy jednoczesnem spaleniu krzemu na Si02 przechodzi zpowrotem do kapieli surówkowej. A wiec taki nieprzygo¬ towany zuzel fryszerski moze zawierac tyl¬ ko niewielkie ilosci zwiazanego wanadu i wskutek tego nie nadaje sie do odzyskiwa¬ nia go.Zgodnie z wynalazkiem, opierajac sie na powyzszym fakcie, do surówki, zawieraja¬ cej tlenek wanadowy, przed rozpoczeciem utlenienia wanadu na bezwodnik kwasu wa¬ nadowego dodaje sie zdolnego do reakcji i rzadko-plynnego zuzla, np. zuzla, którego zasady miedzy innemi tworza zwiazki sodu albo potasu. Zuzel ten w swej postaci cie¬ klej dzieki swej znacznej zasadowosci jest zdolny, praktycznie biorac, do calkowitego zwiazania tworzacego sie bezwodnika kwasu wanadowego. Odciaga sie go po calkowitem utlenieniu wanadu, a proces swiezenia pro¬ wadzi sie wtedy dalej na nowo pod normal¬ nym zuzlem. W ten sposób otrzymuje sie zuzel fryszerski, z którego, przy jego wyso¬ kiej zawartosci wanadu, mozna latwo odzy¬ skac ten metal. Jako zasady, obok Na20 i K20, mozna równiez stosowac inne mate- rjaly o podobnem dzialaniu, jak np. MnO.Aby zapobiec niepotrzebnemu powstawaniu duzych ilosci zuzla o stosunkowo niewielkiej zawartosci wanadu, wskutek rozpoczynaja¬ cego sie praktycznie równoczesnie ze spala¬ niem wanadu spalania krzemu, oraz unie¬ mozliwic powracanie wanadu juz zzuzlowa- nego do kapieli, dobrze jest surówke, prze¬ znaczona do obróbki, podswiezyc uprzednio w celu utlenienia krzemu pod zuzlem, zawie¬ rajacym duzo krzemionki, a wytworzona krzemionke odciagnac przez zwiazanie jej z wapnem albo z zasadami metali. Dopiero po odciagnieciu kwasnego zuzla poczatkowego, zawierajacego praktycznie wszystek krzem, uskutecznia sie krótkie swiezenie wanadowe pod wymienionym zasadowym i rzadko- plynnym zuzlem, a po jego usunieciu — wy¬ konczanie ladunku ewentualnie ze stosowa¬ niem dalej zuzla poczatkowego. Proces od¬ bywa sie wtedy w trzech fazach. Jesli ma sie do rozporzadzenia, dzieki odpowiedniemu prowadzeniu procesu wielkopiecowego, jako materjal wyjsciowy surówke, uboga w krzem, to swiezenie krzemowe jest zbytecz¬ ne, ladunek wtedy mozna z powodzeniem przedmuchiwac bezposrednio na wanad. Po¬ nadto jakosc surówki ma znaczenie o tyle, ze wyzsza zawartosc manganu w zelazie przy przedmuchiwaniu juz zgóry sprzyja po¬ wstawaniu zuzla zasadowego i rzadko-plyn¬ nego. Odpowiednia zawartosc MnO, warun¬ kujaca zasadowosc i stopien plynnosci zuzla, mozna wiec otrzymac bezposrednio z surów¬ ki albo wytworzyc przez dodanie do zuzla — 2 —rud manganowych lub zuzli mangano¬ wych.Jesli przygotowany zuzel, przed spustem z wielkiego pieca, wprowadzic bezposrednio do panwi, przeznaczonej na surówke, to pod¬ czas zlewania do panwi wanad zostaje utle¬ niony tlenem powietrza i wchloniety przez zuzel. To utlenienie wanadu mozna przy¬ spieszyc, wprowadzajac do surówki dosta¬ teczna ilosc tlenu w inny sposób. W ten spo¬ sób mozna z surówki jeszcze w panwi odcia¬ gnac wieksza czesc zawartego w niej wana¬ du i tak wzbogacic zuzel bezwodnikiem kwa¬ su wanadowego, ze nadaje sie on juz do dalszej obróbki. Utlenianie wanadu w surów¬ ce zgodnie z wynalazkiem powinno sie od¬ bywac podczas spuszczania surówki z wiel¬ kiego pieca albo przez zastosowanie wiekszej wysokosci spadku jej strumienia albo przez doprowadzenie powietrza, wzbogaconego tle¬ nem, lub pary, albo tez przez wprowadzenie do panwi, przeznaczonej na surówke, latwo dajacych sie redukowac rud lub materjalów, wydzielajacych tlen. We wszystkich tych przypadkach rozpoczynajace sie wtedy utle¬ nianie sie wanadu jest przyspieszane przez zdolny do reakcji zuzel, pokrywajacy zela¬ zo, a wytworzony produkt utlenienia zostaje szybko zwiazany. Aby osiagnac mozliwie du¬ ze stezenie wanadu w zuzlu, nalezy dbac o to, zeby zuzel nie ulegal rozcienczeniu zuz¬ lem wielkopiecowym, porwanym podczas spuszczania, albo zuzlem, wytworzonym z wyprawy panwi.W procesach swiezenia, np. w znanych procesach swiezenia powietrzem, mozna wy¬ konywac wszystkie stadja swiezenia wana¬ dowego wedlug wynalazku w jednem i tern samem urzadzeniu. Z drugiej strony jednak swiezenie wanadowe mozna równiez usku¬ teczniac oddzielnie. Proces odbywa sie wte¬ dy jak nizej.Surowe zelazo, podswiezone i odkrze- mione, zlewa sie w celu odzyskiwania wana¬ du z fryszownika wstepnego do utrzymywa¬ nego w pogotowiu rzadkoplynnego i zasado¬ wego zuzla, stosowanego w procesie wedlug wynalazku. Jesli tlenu, rozpuszczonego w ka¬ pieli metalowej, nie wystarcza do utlenie¬ nia wanadu, to do cieklego zuzla wprowa¬ dza sie odpowiednie dodatki tlenków metali.Przy mocnem zmieszaniu metalu z zuzlem nastepuje szybkie utlenienie wanadu, zawar¬ tego w surówce, obecnym tlenem oraz chci^ we pochlanianie bezwodnika kwasu wanado¬ wego przez rzadko^plynny i wysoko-zasado- wy zuzel. Po odciagnieciu tego zuzla surów¬ ke, uwolniona od wanadu, mozna dalej pod¬ dac w znany sposób procesowi swiezenia.Czas trwania swiezenia wanadowego pod mocno-zasadowym i rzadko-plynnym zuzlem jest rózny w poszczególnych procesach swie¬ zenia. Swiezenie surówki na wanad mozna zgodnie z wynalazkiem uskuteczniac przed przejsciem przez mieszalnik albo po przej¬ sciu, w specjalnej panwi, w kwasnym lub zasadowym konwentorze, vt piecu Sie¬ mens*a-Martin'a albo w piecu elektrycznym.Proces swiezenia mozna równiez przeniesc do mieszalnika. Sposób wedlug wynalazku umozliwia zawsze calkowite (praktycznie biorac) odzyskanie wanadu, zawartego w surowem zelazie. Wzbogacony zuzel, oprócz przeróbki na wanad albo jego zwiazki, daje sie jeszcze stosowac bezposrednio do wytwa¬ rzania stopów, np. stali. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania wanadu, za¬ wartego w surówce, przez zuzlowanie utle¬ nionego wanadu, znamienny tern, ze do su¬ rowego zelaza, zawierajacego wanad, przed utlenianiem wanadu albo podczas utleniania go dodaje sie mocno zasadowego rzadko¬ plynnego zuzla, który po skonczonem utle¬ nieniu wanadu jest usuwany z kapieli ze¬ laznej i przerabiany dalej na wanad albo jego zwiazki.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze stosuje sie zuzel, zawierajacy, jako zasady, zwiazki sodowe lub potasowe albo - 3 -materfaly, zawierajace MnO i innet które przy znacznej zasadowosci zachowuja jego rzadko-plynnosc.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, zna¬ mienny tern, ze przy spuszczaniu surówki z wielkiego pieca wprowadza sie zuzel do pan- wi surówkowej, przyczem utlenianie surów¬ ki, zawierajacej wanad, przyspiesza sie albo przez zwiekszenie wysokosci spadku przy spuscie, albo przez doprowadzenie powietrza, wzbogaconego tlenem, lub pary, albo przez dodanie rud, latwo sie redukujacych, lub materjalów, wydzielajacych tlen.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tem, ze surówke, zawierajaca wa¬ nad, uwalnia sie najpierw od zawartego w niej krzemu pod zuzlem, zawierajacym krzemionke, nastepnie, po usunieciu poczat¬ kowego kwasnego zuzla, swiezy sie dalej na wanad pod mocno zasadowym i rzadko- plynnym zuzlem, a po odciagnieciu zuzla, zawierajacego wanad, swiezy sie ostatecznie i przerabia dalej.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tem, ze odkrzemione zelazo surowe, w celu swiezenia wanadowego, zlewa sie do utrzy¬ mywanego w pogotowiu rzadkoplynnego i wysoko zasadowego zuzla, a po usunieciu wanadu i odciagnieciu zuzla, zawierajacego wanad, swiezy sie dalej w znany sposób.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tem, ze do utrzymywanego w pogotowiu cie* klego zuzla, w celu utlenienia wanadu, do¬ daje sie tlenków metali albo innych mate¬ rjalów, przyspieszajacych utlenianie. Nicolaus Wark. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L- Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL