RU2269487C2 - Method of extraction of vanadium - Google Patents
Method of extraction of vanadium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269487C2 RU2269487C2 RU2004114292/15A RU2004114292A RU2269487C2 RU 2269487 C2 RU2269487 C2 RU 2269487C2 RU 2004114292/15 A RU2004114292/15 A RU 2004114292/15A RU 2004114292 A RU2004114292 A RU 2004114292A RU 2269487 C2 RU2269487 C2 RU 2269487C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- extraction
- mol
- sodium sulfate
- solution
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к гидрометаллургии, более конкретно к способам извлечения ванадия из производственных растворов. Изобретение может быть использовано как в технологии получения ванадия, так и в аналитической химии.The invention relates to the metallurgical industry, in particular to hydrometallurgy, and more particularly to methods for extracting vanadium from industrial solutions. The invention can be used both in vanadium production technology and in analytical chemistry.
Известен способ извлечения ванадия из отработанных катализаторов окисления диоксида серы путем выщелачивания ванадия водой в присутствии восстановителя - сернистого газа, экстракции его смесью, содержащей 0,55-0,60 моль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и 0,54-0,61 моль гидроксида калия в алифатическом разбавителе и последующей реэкстракции, например, 1 М H2SO4 (патент РФ №2081834, кл. C 01 G 31/00, 1997 год).A known method of extracting vanadium from spent catalysts for the oxidation of sulfur dioxide by leaching vanadium with water in the presence of a reducing agent, sulfur dioxide, extraction with a mixture containing 0.55-0.60 mol of di-2-ethylhexylphosphoric acid and 0.54-0.61 mol of hydroxide potassium in an aliphatic diluent and subsequent reextraction, for example, 1 M H 2 SO 4 (RF patent No. 2081834, class C 01 G 31/00, 1997).
Основными недостатками известного способа являются: его сложность, обусловленная необходимостью дополнительной операции восстановления ванадия (V); неполное извлечение ванадия, так как при восстановлении ванадия (V) всегда остается небольшая часть невосстановленного ванадия (V); значительный расход экстрагента, поскольку в условиях известного способа взаимодействие ванадия и экстрагента происходит в молярном соотношении V:Д2ЭГФК=1:2.The main disadvantages of this method are: its complexity, due to the need for additional operations to restore vanadium (V); incomplete extraction of vanadium, since when restoring vanadium (V) there is always a small part of unreduced vanadium (V); significant consumption of extractant, since under the conditions of the known method, the interaction of vanadium and extractant occurs in a molar ratio V: D2EGFK = 1: 2.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать простой способ извлечения ванадия, обеспечивающий наряду с простотой полноту его выделения при одновременном сокращении расхода экстрагента.Thus, the authors were faced with the task of developing a simple method for extracting vanadium, which, along with simplicity, provides the completeness of its isolation while reducing the consumption of extractant.
Поставленная задача решена в предлагаемом способе извлечения ванадия, включающем экстракцию ванадия из раствора ди-2-этилгексилфосфорной кислотой в органическом разбавителе, в котором экстракцию ведут в присутствии сульфата натрия в количестве 0,5-0,8 моль/л при рН, равном 2,0-2,6.The problem is solved in the proposed method for the extraction of vanadium, including the extraction of vanadium from a solution of di-2-ethylhexylphosphoric acid in an organic diluent, in which the extraction is carried out in the presence of sodium sulfate in an amount of 0.5-0.8 mol / l at a pH of 2, 0-2.6.
В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ извлечения ванадия путем экстракции ди-2-этилгексилфосфорной кислотой в разбавителе в присутствии сульфата натрия в заявляемом количестве при рН, равном 2,0-2,6.Currently, from the patent and scientific literature there is no known method for extracting vanadium by extraction with di-2-ethylhexylphosphoric acid in a diluent in the presence of sodium sulfate in the claimed amount at a pH of 2.0-2.6.
Ди-2-этилгексилфосфорная кислота является бифункциональным экстрагентом и имеет в своем составе две группировки - гидроксильную и фосфорильную, которые могут быть использованы в процессе экстракции в зависимости от условий проведения процесса. В известном способе при экстракции ванадия смесью ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и гидроксида калия в алифатическом растворителе используют только гидроксильную группу, при этом происходит катионный обмен, то есть протон гидроксильной группы замещается на катион ванадия (IV). В предлагаемом способе проведение процесса экстракции при рН 2,0-2,6 в присутствии сульфата натрия позволяет использовать обе группы ди-2-этилгексилфосфорной кислоты. При этом экстракция ванадия (IV) проходит по катионообменному механизму, а экстракция ванадия (V) - по гидратно-сольватному механизму, то есть ди-2-этилгексилфосфорная кислота экстрагирует ассоциат, в котором анионом является ванадий (V) в виде декаванадат-иона H2V10O28 4-, что и обусловливает высокую степень извлечения ванадия. При этом не требуется восстановитель, поскольку экстрагируют одновременно ванадий (V) и ванадий (VI). Сокращается расход экстрагента, так как одновременно извлекаются ванадий(V) и ванадий (VI), а авторами экспериментально установлено, что взаимодействие ванадия (V) и экстрагента происходит в молярном отношении V(V):Д2ЭГФК=10:1, взаимодействие ванадия (IV) и экстрагента, как известно, происходит в молярном отношении V(IV):Д2ЭГФК=1:2. При этом существенным является количество вводимого сульфата натрия, а также интервал значений рН. Так, в случае, если количество сульфата натрия менее, чем 0,5 моль/л, то не будет осуществляться высаливающее действие, которое оказывает сульфат натрия, а значит не будет происходить и совместная экстракция ванадий (V) и ванадий (VI) ди-2-этилгексилфосфорной кислотой. В случае, если количество сульфата натрия более, чем 0,8 моль/л, наблюдается ухудшение экстракции ванадия (IV) по катионообменному механизму, что связано с мешающим влиянием катионов натрия. При рН менее 2 наблюдаются потери ванадия (V) вследствие его перехода из экстрагируемой формы H2V10O28 4- в катионную VO2 + по реакции:Di-2-ethylhexylphosphoric acid is a bifunctional extractant and incorporates two groups - hydroxyl and phosphoryl, which can be used in the extraction process depending on the process conditions. In the known method, when extracting vanadium with a mixture of di-2-ethylhexylphosphoric acid and potassium hydroxide in an aliphatic solvent, only the hydroxyl group is used, and cation exchange occurs, that is, the proton of the hydroxyl group is replaced by the vanadium (IV) cation. In the proposed method, the extraction process at a pH of 2.0-2.6 in the presence of sodium sulfate allows you to use both groups of di-2-ethylhexylphosphoric acid. In this case, the extraction of vanadium (IV) proceeds according to the cation exchange mechanism, and the extraction of vanadium (V) - according to the hydrate-solvate mechanism, i.e., di-2-ethylhexylphosphoric acid extracts the associate in which the anion is vanadium (V) in the form of decavanadate ion H 2 V 10 O 28 4- , which leads to a high degree of vanadium extraction. In this case, no reducing agent is required, since vanadium (V) and vanadium (VI) are extracted simultaneously. The extractant consumption is reduced, since vanadium (V) and vanadium (VI) are simultaneously extracted, and the authors experimentally established that the interaction of vanadium (V) and the extractant occurs in a molar ratio V (V): D2EGFK = 10: 1, the interaction of vanadium (IV ) and extractant, as is known, occurs in a molar ratio of V (IV): D2EGFK = 1: 2. In this case, the amount of sodium sulfate introduced is also significant, as well as the range of pH values. So, if the amount of sodium sulfate is less than 0.5 mol / l, then the salting-out effect that sodium sulfate exerts will not be carried out, which means that the joint extraction of vanadium (V) and vanadium (VI) di- 2-ethylhexylphosphoric acid. If the amount of sodium sulfate is more than 0.8 mol / L, a decrease in the extraction of vanadium (IV) by the cation exchange mechanism is observed, which is associated with the interfering effect of sodium cations. At a pH of less than 2, vanadium (V) is lost due to its transition from the extractable form of H 2 V 10 O 28 4- into cationic VO 2 + by the reaction:
которая ди-2-этилгексилфосфорной кислотой почти не извлекается. При рН более 2,6 наблюдается переход ванадия (IV) вследствие гидролиза в ионную форму VOOH+, которая экстрагируется хуже. При этом экстракция проходит по реакции:which di-2-ethylhexylphosphoric acid is almost not recoverable. At a pH of more than 2.6, a transition of vanadium (IV) is observed due to hydrolysis to the VOOH + ionic form, which is extracted worse. In this case, the extraction takes place according to the reaction:
где (HR)2 - молекула ди-2-этилгексилфосфорной кислоты в димерной форме.where (HR) 2 is a molecule of di-2-ethylhexylphosphoric acid in dimeric form.
Из приведенной реакции следует, что органическая фаза не полностью насыщается ванадием (IV), о чем свидетельствует сохранение части ионов водорода ди-2-этилгексилфосфорной кислоты. В предлагаемых авторами условиях при рН 2,0-2,6 гидролизовано менее 0,1% ионов ванадия (IV), поэтому ванадий (IV) экстрагируется по реакции: 
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. В емкость помещают смесь растворов ванадия (V) и ванадия (IV). Затем в емкость добавляют раствор сульфата натрия до его содержания 0,5-0,8 моль/л и доводят рН полученного раствора, например, серной кислотой до значений 2,0-2,6. После чего проводят экстракцию ди-2-этилгексилфосфорной кислотой в разбавителе, например гексане, при соотношении объемов органической и водной фазы, равном 1:2. Содержание ванадия (V) и ванадия (IV) в водной фазе определяют спектрофотометрическим методом. Содержание ванадия (V) и ванадия (IV) в органической фазе определяют по разности концентраций ванадия (V) и ванадия (IV) в исходном растворе и водной фазе.The proposed method can be implemented as follows. A mixture of solutions of vanadium (V) and vanadium (IV) is placed in the container. Then, a sodium sulfate solution is added to the container to its content of 0.5-0.8 mol / L and the pH of the resulting solution, for example, sulfuric acid, is adjusted to 2.0-2.6. Then carry out the extraction of di-2-ethylhexylphosphoric acid in a diluent, for example hexane, with a volume ratio of organic and aqueous phase equal to 1: 2. The content of vanadium (V) and vanadium (IV) in the aqueous phase is determined by spectrophotometric method. The content of vanadium (V) and vanadium (IV) in the organic phase is determined by the difference in the concentrations of vanadium (V) and vanadium (IV) in the initial solution and the aqueous phase.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.The proposed method is illustrated by the following examples.
Пример 1. В стакан емкостью 50 мл вливают 2,5 мл NaVO3 (0,15 моль/л) и 5 мл VOSO4 (0,2 моль/л). Затем добавляют 3,5 мл Na2SO4 (1,6 моль/л), при этом концентрация сульфата натрия в растворе соответствует 0,5 моль/л. Доводят рН раствора до 2,0, добавляя несколько капель серной кислоты, и экстрагируют 5 мл 0,7 моль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты в гексане. После разделения фаз определяют степень извлечения ванадия (V) и ванадия (IV) в органическую фазу.Example 1. 2.5 ml NaVO 3 (0.15 mol / L) and 5 ml VOSO 4 (0.2 mol / L) are poured into a 50 ml beaker. Then add 3.5 ml of Na 2 SO 4 (1.6 mol / L), while the concentration of sodium sulfate in solution corresponds to 0.5 mol / L. The pH of the solution was adjusted to 2.0 by adding a few drops of sulfuric acid, and extracted with 5 ml of 0.7 mol of di-2-ethylhexylphosphoric acid in hexane. After phase separation, the degree of extraction of vanadium (V) and vanadium (IV) in the organic phase is determined.
Степень извлечения αV(V)=99,60%Extraction rate α V (V) = 99.60%
Степень извлечения αV(IV)=97,52%The degree of extraction α V (IV) = 97.52%
Пример 2. В стакан емкостью 50 мл вливают 1,9 мл NaVO3 (0,2 моль/л) и 4,5 мл VOSO4 (0,2 моль/л). Затем добавляют 4,6 мл Na2SO4 (1,8 моль/л), при этом концентрация сульфата натрия соответствует 0,75 моль/л. Доводят рН раствора до 2,6, добавляя несколько капель серной кислоты, и эстрагируют 5 мл 0,7 моль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты в гексане. После разделения фаз определяют степень извлечения ванадия (V) и ванадия (IV) в органическую фазу.Example 2. 1.9 ml NaVO 3 (0.2 mol / L) and 4.5 ml VOSO 4 (0.2 mol / L) are poured into a 50 ml beaker. Then add 4.6 ml of Na 2 SO 4 (1.8 mol / L), while the concentration of sodium sulfate corresponds to 0.75 mol / L. The pH of the solution was adjusted to 2.6 by adding a few drops of sulfuric acid, and 5 ml of 0.7 mol of di-2-ethylhexylphosphoric acid in hexane was extracted. After phase separation, the degree of extraction of vanadium (V) and vanadium (IV) in the organic phase is determined.
Степень извлечения αV(V)=98,04%The degree of extraction α V (V) = 98.04%
Степень извлечения αV(IV)=92,22%The degree of extraction α V (IV) = 92.22%
Пример 3. В стакан емкостью 50 мл вливают 1,2 мл NaVO3 (1,25 моль/л) и 8,8 мл Na2SO4 (0,8 моль/л), при этом концентрация Na2SO4 соответствует 0,7 моль/л. Доводят рН раствора до 2,6, добавляя несколько капель серной кислоты, и экстрагируют 5 мл 0,5 моль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты в гексане. После разделения фаз определяют степень извлечения ванадия (V) в органическую фазу.Example 3. 1.2 ml NaVO 3 (1.25 mol / L) and 8.8 ml Na 2 SO 4 (0.8 mol / L) are poured into a 50 ml beaker with a concentration of Na 2 SO 4 corresponding to 0 7 mol / L. The pH of the solution was adjusted to 2.6 by adding a few drops of sulfuric acid and extracted with 5 ml of 0.5 mol of di-2-ethylhexylphosphoric acid in hexane. After phase separation, the degree of extraction of vanadium (V) in the organic phase is determined.
Степень извлечения αV(V)=99,69%The degree of extraction α V (V) = 99.69%
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет значительно упростить способ извлечения ванадия из раствора в органическую фазу за счет исключения стадии восстановления, необходимого в известном способе для перевода ванадия (V) в ванадий (IV). В условиях предлагаемого способа обеспечивается экстракция одновременно как ванадия (V), так и ванадия (IV) или одного ванадия (V), поскольку в технологических растворах и в аналитической химии, как правило, ванадий находится в 5-валентном состоянии. Кроме того, сокращается расход экстрагента при сохранении высокой степени извлечения ванадия (в органическую фазу), поскольку степень извлечения ванадия (IV) составляет 92,22-97,52%, что соизмеримо с известным способом, при этом еще дополнительно извлекается 98,04-99,60% ванадия (V).Thus, the proposed technical solution can significantly simplify the method of extracting vanadium from solution into the organic phase by eliminating the recovery stage required in the known method for converting vanadium (V) to vanadium (IV). Under the conditions of the proposed method, both vanadium (V) and vanadium (IV) or one vanadium (V) are extracted simultaneously, since, as a rule, vanadium is in a 5-valence state in technological solutions and in analytical chemistry. In addition, the consumption of extractant is reduced while maintaining a high degree of extraction of vanadium (in the organic phase), since the degree of extraction of vanadium (IV) is 92.22-97.52%, which is comparable with the known method, while 98.04- 99.60% vanadium (V).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004114292/15A RU2269487C2 (en) | 2004-05-11 | 2004-05-11 | Method of extraction of vanadium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004114292/15A RU2269487C2 (en) | 2004-05-11 | 2004-05-11 | Method of extraction of vanadium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004114292A RU2004114292A (en) | 2005-10-27 |
| RU2269487C2 true RU2269487C2 (en) | 2006-02-10 |
Family
ID=35863794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004114292/15A RU2269487C2 (en) | 2004-05-11 | 2004-05-11 | Method of extraction of vanadium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2269487C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492254C1 (en) * | 2012-06-29 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of extracting vanadium from acid solutions |
| RU2525903C1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method of obtaining vanadyl sulphate |
| RU2748195C1 (en) * | 2020-10-21 | 2021-05-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Vanadium extraction method |
-
2004
- 2004-05-11 RU RU2004114292/15A patent/RU2269487C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492254C1 (en) * | 2012-06-29 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Method of extracting vanadium from acid solutions |
| RU2525903C1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method of obtaining vanadyl sulphate |
| RU2748195C1 (en) * | 2020-10-21 | 2021-05-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Vanadium extraction method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004114292A (en) | 2005-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zarrougui et al. | Highly efficient extraction and selective separation of uranium (VI) from transition metals using new class of undiluted ionic liquids based on H-phosphonate anions | |
| Liu et al. | Separation and recovery of vanadium and aluminum from oxalic acid leachate of shale by solvent extraction with Aliquat 336 | |
| Kulkarni | Recovery of uranium (VI) from acidic wastes using tri-n-octylphosphine oxide and sodium carbonate based liquid membranes | |
| JPS6367531B2 (en) | ||
| CN102560115A (en) | Method for extracting vanadium from stone coal vanadium mine extraction | |
| CN101289703A (en) | Process for extracting vanadium form oxygen tension pickle liquor of high ferro vanadium-containing stone coal | |
| US4241027A (en) | Reductive stripping process for the recovery of either or both uranium and vanadium | |
| Fleitlikh et al. | Purification of zinc sulfate solutions from chloride using extraction with mixtures of a trialkyl phosphine oxide and organophosphorus acids | |
| RU2269487C2 (en) | Method of extraction of vanadium | |
| US9932654B2 (en) | Extraction of uranium from wet-process phosphoric acid | |
| Ross et al. | Extraction and determination of thorium from sulfate and phosphate solutions with Tri-n-octylphosphine oxide | |
| US2869980A (en) | Process for the recovery of metals from high-lime carnotite ores | |
| RU2358029C1 (en) | Method of vanadium extraction | |
| Long et al. | Solution extraction of several lanthanides from nitric acid with isohexyl-BTP in [Cnmim][NTf2] ionic liquid | |
| CN108394934A (en) | A kind of V electrolyte high-purity oxyvanadium compound and preparation method thereof | |
| CN104760938A (en) | Method for removing iron ions from concentrated sulfuric acid | |
| US20180187290A1 (en) | Method for separating iron from an organic phase containing uranium and method for extracting uranium from an aqueous solution of mineral acid containing uranium and iron | |
| CN109055747B (en) | Method for extracting and separating molybdenum and rhenium under acidic condition | |
| WO2012042525A1 (en) | A tributyl phosphate-nitrate solvent extraction process for producing high purity nuclear grade rare earth metal oxides | |
| CN111471874A (en) | Method for extracting and separating arsenic and iron by chloride system | |
| Deliang et al. | Reactive extraction of nicotinic acid with trialkylamine in n-octanol | |
| JPS6112010B2 (en) | ||
| RU2748195C1 (en) | Vanadium extraction method | |
| White | Extraction of uranium (VI) and uranium (IV) from hydrochloric acid using tri-n-octylamine in a benzene diluent | |
| SU789394A1 (en) | Method of vanadium (iv) extraction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090512 |