RU2497964C1 - Способ получения пентаоксида ванадия - Google Patents
Способ получения пентаоксида ванадия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2497964C1 RU2497964C1 RU2012128452/02A RU2012128452A RU2497964C1 RU 2497964 C1 RU2497964 C1 RU 2497964C1 RU 2012128452/02 A RU2012128452/02 A RU 2012128452/02A RU 2012128452 A RU2012128452 A RU 2012128452A RU 2497964 C1 RU2497964 C1 RU 2497964C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulp
- solution
- metavanadate
- vanadium
- ammonium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении пентаоксида ванадия из окситрихлорида ванадия - побочного продукта производства губчатого титана. Способ включает разложение окситрихлорида ванадия щелочным раствором с получением метаванадата натрия, загрузку твердого аммонийсодержащего неорганического соединения с получением пульпы метаванадата аммония, затем осадка метаванадата аммония, его промывку, сушку и прокаливание до получения пентаоксида ванадия. В качестве щелочного раствора используют смесь карбоната натрия с гидроксидом натрия при массовом соотношении (0,05-0,1):1, для чего в водный раствор в виде маточных растворов от промывки пульпы метаванадата натрия и промывки пульпы метаванадата аммония, последовательно загружают твердый карбонат натрия, затем раствор гидроксида натрия при массовой концентрации 100-150 г/л. В полученный щелочной раствор загружают раствор окситрихлорида ванадия до содержания рН среды, равной 7-8, с получением пульпы. Маточный раствор метаванадата натрия после фильтрации пульпы обрабатывают твердой солью аммонийсодержащего неорганического соединения с получением пульпы метаванадата аммония. Техническим результатом является повышение степени извлечения ванадия в готовый продукт до 98,5-98,8%. 8 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении пентаоксида ванадия из окситрихлорида ванадия - побочного продукта производства губчатого титана.
При производстве губчатого титана в процессе очистки тетрахлорида титана образуется полупродукт - технический окситрихлорид ванадия, который перерабатывают на пентаоксид ванадия различными методами (ст. Освоение технологии производства пятиокиси ванадия из технического окситрихлорида ванадия. - Яковенко Б.И., Кунгина Н.И., Перминова А.С., Ельцов Б.И., Бокман Г.Ю. - Ж.Цветная металлургия, 1976, №11, стр.29-30).
Недостатком данного способа является то, что технический окситрихлорид ванадия содержит значительное количество примесей, таких как титан, кремний, железо и др., которые затрудняют процесс перехода ванадия в готовый продукт, либо не позволяют вести процесс с достаточной производительностью, забивая коллоидными соединениями фильтры.
Известен способ получения пентаоксида ванадия (пат. РФ №2172789, опубл. 27.08.2000, бюл.24), включающий разложение окситрихлорида ванадия щелочным раствором, содержащим гидроксид натрия с добавками хлорида натрия и аммонийсодержащего неорганического соединения, с получением метаванадата аммония, который затем отделяют от маточного раствора, осадок промывают, сушат и прокаливают с получением пентаоксида ванадия. В маточные растворы, содержащие ванадий, хлориды и нитраты натрия и аммония, вводят гидроксид натрия до концентрации 100 г/л и повторно используют для разложения окситрихлорида ванадия. Это позволяет повысить производительность процесса за счет сокращения расхода промвод, необходимых для промывки, уменьшения времени промывки и сокращения потерь ванадия с промводами.
Недостатком способа является то, что степень извлечения ванадия в готовый продукт низкая и составляет 86%, что приводит к большим потерям ванадия с промводами и создает дополнительные операции доизвлечения ванадия из сточных вод, так как примесь ванадия является экологически вредным компонентом для окружающей среды.
Известен способ получения пентаоксида ванадия (пат. РФ №2175990, опубл. 20.11.2001, бюл.32), по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и включающий заливку окситрихлорида ванадия в щелочной раствор (2-3 н раствор карбоната натрия) до рН 8,0, обработку раствором соляной кислоты до рН 1-2, нагрев до температуры 60-100°С, выдержку 1-3 часа, нейтрализацию щелочным реагентом, например гидроксидом натрия до рН 6-8, загрузку в подготовленный раствор твердого аммонийсодержащего неорганического соединения, например хлорида и/или нитрата аммония, с получением пульпы, фильтрацию, отделение осадка метаванадата аммония от маточного раствора, промывку, сушку и прокаливание при температуре 550°С. Это позволяет снизить потери ванадия с отходами производства.
Недостатком способа является то, что степень извлечения ванадия в готовый продукт низкая и составляет 86%, что приводит к большим потерям ванадия с промводами и создает дополнительные операции доизвлечения ванадия из сточных вод, так как примесь ванадия является экологически вредным компонентом для окружающей среды.
Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет повысить степень извлечения ванадия в готовый продукт до 98,5-98,8 мас.%.
Технический результат достигается тем, что предложен способ получения пентаоксида ванадия, включающий разложение окситрихлорида ванадия щелочным раствором с получением метаванадата натрия, загрузку твердого аммонийсодержащего неорганического соединения с получением пульпы метаванадата аммония, перемешивание, отделение осадка метаванадата аммония от маточного раствора, его промывку, сушку и прокаливание, в котором новым является то, что, в качестве щелочного раствора используют смесь карбоната натрия с гидроксидом натрия при массовом соотношении (0,05-0,1):1, для чего в реактор заливают водный раствор, последовательно загружают в него при непрерывном перемешивании твердый карбонат натрия, затем раствор гидроксида натрия, перемешивают, в полученный щелочной раствор загружают при непрерывном перемешивании раствор окситрихлорида ванадия с получением пульпы, пульпу выдерживают, фильтруют, промывают водой, вновь фильтруют с отделением маточного раствора метаванадата натрия, который обрабатывают твердой солью аммонийсодержащего неорганического соединения с получением пульпы метаванадата аммония.
Кроме того, в качестве водного раствора используют маточные растворы от промывки пульпы метаванадата натрия и промывки пульпы метаванадата аммония.
Кроме того, в щелочной раствор загружают окситрихлорид ванадия до содержания рН среды равной 7-8.
Кроме того, скорость подачи окситрихлорида ванадия в щелочной раствор составляет 250-300 кг/час.
Кроме того, температуру пульпы при загрузке окситрихлорида ванадия поддерживают 80-90°С.
Кроме того, продолжительность процесса выдержки при загрузке окситрихлорида ванадия составляет не менее 1 часа.
Кроме того, перемешивание растворов составляет 15-30 минут.
Кроме того, температуру маточного раствора метаванадата натрия на процессе обработки аммонийсодержащими неорганическими соединениями поддерживают 55-60°С.
Кроме того, массовая концентрация гидроксида натрия в растворе в процессе разложения составляет 100-150 г/л.
Подобранная опытным путем последовательность проведения операций получения пентаоксида ванадия позволяет исключить переход примесей в готовый продукт и тем самым повысить степень извлечения ванадия в готовый продукт.
Использование в качестве щелочного раствора смеси карбоната натрия и гидроксида натрия при соотношении, равном (0,05-0,1):1, позволяет уменьшить переход в маточной раствор метаванадата натрия соединений титана и кремния, что улучшает фильтрацию пульпы, корректирует рН среды и позволяет повысить степень извлечения ванадия в готовый продукт.
Применение в качестве водного раствора маточных растворов от промывки пульпы метаванадата натрия и промывки пульпы метаванадата аммония, а также фильтрата после фильтрации метаванадата натрия и метаванадата аммония позволяет повторно извлекать ванадий из растворов и тем самым повысить степень извлечения ванадия в готовый продукт.
Подбор определенного режима проведения процесса получения пентаоксида ванадия, а именно температура пульпы при процессе разложения 80-90°С, рН среды и время перемешивания, позволяет значительно уменьшить количество примесей за счет перехода их в твердую фазу при разложении метаванадата аммония и тем самым повысить степень извлечения ванадия в готовый продукт.
Поддержание температуры маточного раствора метаванадата натрия 55-60°С в процессе обработки твердыми аммонийсодержащими неорганическими соединениями позволяет увеличить реакционную способность раствора и, как следствие, повысить степень извлечения ванадия в готовый продукт.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе получения пентаоксида ванадия, изложенных в пунктах формулы изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Заявленные признаки являются новыми и не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".
Примеры осуществления способа.
Пример 1
В реактор разложения закачивают насосом типа ТН-70 5,0 м3 маточных растворов от процесса промывки пульпы метаванадата натрия и от процесса промывки пульпы метаванадата аммония. Включают мешалку реактора разложения и при перемешивании загружают 60 кг карбоната натрия (ГОСТ 5100-85), затем в реактор заливают 800 кг гидрооксида натрия (СТО 48-949.4-2009) при массовом соотношении 0,1:1 карбоната натрия к гидроксиду натрия, перемешивают в течение 15 минут и начинают загружать технический раствор окситрихлорида ванадия (СТО 48-375.4-2006) с содержанием VOCl3 не менее 98 мас.% и массовой доле кремния не более 0,003% и по рН-метру следят за рН раствора. Окситрихлорид ванадия загружают до рН раствора, равного 7, в количестве 800 кг при скорости подачи окситрихлорида ванадия в щелочной раствор, равной 250 кг/час.
Взаимодействие технического окситрихлорида ванадия с гидроксидом натрия происходит по реакции:
VOCl3+4NaOH=NaVO3+3NaCl+2H2O
TiCl4+4NaOH=TiO(OH)2+4NaCl+H2O
В результате реакций получают пульпу в виде маточного раствора метаванадата натрия (СТО 48-349.1-2008) и диоксида титана - в виде титано-ванадиевого кека (СТО 48-386.1-2006). Полученную пульпу подвергают фильтрации на фильтре-прессе. Отделенный осадок диоксида титана, промывают горячей водой, затем гидроксидом натрия и направляют на дальнейшую переработку. А маточный раствор метаванадата натрия перед кристаллизацией нагревают до температуры 55°С, для чего в рубашку реактора подают пар, затем насосом типа ТН-70 подают в реактор на процесс кристаллизации при обработке хлористым аммонием (ГОСТ 22-73) из расчета 2,6 кг на 1 кг пентаоксида ванадия или аммиачной селитрой - нитрат аммония (ГОСТ2-85) из расчета 4,2 кг на 1 кг пентаоксида ванадия, по реакции:
NaVO3+NH4Cl=NH4VO3+NaCl
NaVO3+NH4NO3=NH3VO3+NaNO3
При перемешивании в результате реакции образуется пульпа с метаванадатом аммония, которую фильтруют на барабанном вакуум-фильтре БОН-5. Температуру пульпы при загрузке окситрихлорида ванадия поддерживают 85°С. При фильтрации одновременно осуществляется промывка осадка от водорастворимых солей артезианской водой. Полученный осадок метаванадата аммония (ТУ 6-09-517-2002) направляют в прокалочную печь, при температуре 400-660°С метаванадат аммония разлагается:
2NH4VO3=V2O5+2NH3+H2O
В результате получают готовый продукт пентаоксид ванадия (ТУ 1761-465-05785388-2006). Выход готового продукта в виде пентаоксида ванадия составляет 98,5-98,8 мас.%. Примеси в готовом продукте - пентаоксиде ванадия составляют, мас.%: железо - 0,03-0,07, кремний - 0,03-0,07, марганец - 0,01, сера - 0,005, фосфор - 0,01, хлор - 0,01, сумма калия и натрия - 0,1-0,3.
Таким образом, предложенный способ получения пентаоксида ванадия при новой последовательности действий позволяет повысить степень извлечения ванадия в готовый продукт до 98,5-98,8 мас.%. Что значительно снижает выбросы ванадия в виде отходов в окружающую среду и уменьшает ее загрязнение.
Claims (9)
1. Способ получения пентаоксида ванадия, включающий разложение окситрихлорида ванадия щелочным раствором, получение метаванадата натрия, загрузку твердого аммонийсодержащего неорганического соединения с получением пульпы метаванадата аммония, перемешивание, отделение осадка метаванадата аммония от маточного раствора, его промывку, сушку и прокаливание с получением пентаоксида ванадия, отличающийся тем, что в качестве щелочного раствора используют раствор, полученный из смеси карбоната натрия с гидроксидом натрия при массовом соотношении (0,05-0,1):1, для чего в водный раствор последовательно загружают при непрерывном перемешивании твердый карбонат натрия, затем раствор гидроксида натрия и перемешивают, разложение окситрихлорида ванадия осуществляют путем загрузки при непрерывном перемешивании в полученный щелочной раствор раствора окситрихлорида ванадия с получением пульпы, пульпу выдерживают, фильтруют, промывают водой, вновь фильтруют с отделением маточного раствора метаванадата натрия, который обрабатывают твердым аммонийсодержащим неорганическим соединением с получением пульпы метаванадата аммония.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водного раствора при получении щелочного раствора используют маточные растворы от промывки пульпы метаванадата натрия и промывки пульпы метаванадата аммония.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в щелочной раствор загружают окситрихлорид ванадия до содержания рН среды равной 7-8.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость подачи окситрихлорида ванадия в щелочной раствор составляет 250-300 кг/ч.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру пульпы при загрузке окситрихлорида ванадия поддерживают 80-90°C.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжительность процесса выдержки при загрузке окситрихлорида ванадия составляет не менее 1 ч.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемешивание растворов при разложении составляет 15-30 мин.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру маточного раствора метаванадата натрия при обработке аммонийсодержащим неорганическим соединением поддерживают 55-60°C.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовая концентрация гидроксида натрия в растворе при разложении составляет 100-150 г/л.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012128452/02A RU2497964C1 (ru) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Способ получения пентаоксида ванадия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012128452/02A RU2497964C1 (ru) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Способ получения пентаоксида ванадия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2497964C1 true RU2497964C1 (ru) | 2013-11-10 |
Family
ID=49683149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012128452/02A RU2497964C1 (ru) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Способ получения пентаоксида ванадия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2497964C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631809C2 (ru) * | 2013-06-25 | 2017-09-26 | Сен-Гобен Перфоманс Пластикс Корпорейшн | Гибкий смотровой щиток, обладающий антизапотевающими свойствами, и композиции покрытия, препятствующего запотеванию |
| CN116375084A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-07-04 | 寰泰储能科技股份有限公司 | 一种五氧化二钒的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3227515A (en) * | 1962-08-20 | 1966-01-04 | Phillips Petroleum Co | Vanadium recovery process |
| GB1269639A (en) * | 1968-07-12 | 1972-04-06 | Murex Ltd | Preparation of sodium ammonium polyvanadate and ammonium metavanadate |
| US4587109A (en) * | 1980-10-03 | 1986-05-06 | Compagnie Generale Des Matieres Nucleaires (Cogema) | Process for the separate recovery of molybdenum and vanadium |
| RU2172789C1 (ru) * | 2000-02-29 | 2001-08-27 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ получения пентаоксида ванадия |
| RU2175990C1 (ru) * | 2000-04-05 | 2001-11-20 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ получения пентаоксида ванадия |
| RU2194782C1 (ru) * | 2001-05-14 | 2002-12-20 | ООО Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология" | Способ комплексной переработки и обезвреживания полиметаллических отходов производства |
-
2012
- 2012-07-06 RU RU2012128452/02A patent/RU2497964C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3227515A (en) * | 1962-08-20 | 1966-01-04 | Phillips Petroleum Co | Vanadium recovery process |
| GB1269639A (en) * | 1968-07-12 | 1972-04-06 | Murex Ltd | Preparation of sodium ammonium polyvanadate and ammonium metavanadate |
| US4587109A (en) * | 1980-10-03 | 1986-05-06 | Compagnie Generale Des Matieres Nucleaires (Cogema) | Process for the separate recovery of molybdenum and vanadium |
| RU2172789C1 (ru) * | 2000-02-29 | 2001-08-27 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ получения пентаоксида ванадия |
| RU2175990C1 (ru) * | 2000-04-05 | 2001-11-20 | Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" | Способ получения пентаоксида ванадия |
| RU2194782C1 (ru) * | 2001-05-14 | 2002-12-20 | ООО Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология" | Способ комплексной переработки и обезвреживания полиметаллических отходов производства |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2631809C2 (ru) * | 2013-06-25 | 2017-09-26 | Сен-Гобен Перфоманс Пластикс Корпорейшн | Гибкий смотровой щиток, обладающий антизапотевающими свойствами, и композиции покрытия, препятствующего запотеванию |
| CN116375084A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-07-04 | 寰泰储能科技股份有限公司 | 一种五氧化二钒的制备方法 |
| CN116375084B (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-01 | 寰泰储能科技股份有限公司 | 一种五氧化二钒的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2736539C1 (ru) | Способ получения оксида ванадия батарейного сорта | |
| CN102828037B (zh) | 一种由钒渣制备低硅低磷偏钒酸钾溶液的方法 | |
| CN106987732B (zh) | 一种分离回收钒铬的方法 | |
| RU2367606C1 (ru) | Способ получения висмута галлово-кислого основного | |
| RU2497964C1 (ru) | Способ получения пентаоксида ванадия | |
| JPS61183123A (ja) | 顔料品位の二酸化チタン製造方法 | |
| CN109110807A (zh) | 一种联产人造金红石和硫酸法钛白粉的方法 | |
| CN111020231A (zh) | 一种钠化富钒液无氨沉钒的方法 | |
| RU2007141195A (ru) | Использование способа осаждения титана | |
| CN103482695A (zh) | 利用氢氧化钠和氢氧化钾混合碱低温生产二氧化钛的方法 | |
| US4061712A (en) | Recovery of vanadium values | |
| CN102424913B (zh) | 从含钒(ⅴ)铬(ⅵ)混合液中分离钒、铬的方法 | |
| JP6745276B2 (ja) | 固体の塩からフラン−２，５−ジカルボン酸（ｆｄｃａ）を製造する方法 | |
| CN104743606A (zh) | 偏钛酸纯化方法 | |
| CN106048240A (zh) | 一种钒铬还原渣分离提取钒铬的方法 | |
| CN101913656A (zh) | 钛白副产物硫酸亚铁制备氧化铁黄颜料的方法 | |
| AU2293899A (en) | Pure titanium dioxide hydrate and a process for the production thereof | |
| CN103950976A (zh) | 一种利用氢氧化钠和硝酸钠混合碱制备二氧化钛的方法 | |
| RU2175990C1 (ru) | Способ получения пентаоксида ванадия | |
| RU2574916C1 (ru) | Способ получения пентаоксида ванадия | |
| RU2340688C1 (ru) | Способ переработки медно-хлоридного плава, являющегося отходом очистки тетрахлорида титана | |
| RU2175681C1 (ru) | Способ получения пентаоксида ванадия из техногенного сырья | |
| CN109850898A (zh) | 一种氯碱行业盐泥资源化技术 | |
| RU2172789C1 (ru) | Способ получения пентаоксида ванадия | |
| SU643520A1 (ru) | Способ получени пигментной двуокиси титана |