адію, що зустрічається в залізних рудах. При доменній плавці ванадийсодержащих залізних руд або агломератів після магнітного збагачення виходить ванадієвий чавун, в який переходить 80-85% ванадію.
Витяг ванадію з чавуну складається з наступних стадій:
) отримання збагаченого ванадієм шлаку в процесі переділу чавуну в сталь;
) переробка ванадієвого шлаку з отриманням оксиду ванадію, ванадату кальцію або ванадату заліза;
) виплавка феррованадия;
) отримання металевого ванадію або його сполук високого ступеня чистоти.
Ванадій та інші домішки, перебувають у чавуні - кремній, марганець, хром, фосфор - у складі оксидів переходять в шлак. Тому для отримання шлаків з високим вмістом оксидів ванадію прагнуть виплавляти чавуни з низьким вмістом кремнію і марганцю і підвищеним вмістом ванадію. Склад ванадієвого шлаку залежить від характеру руди, з якої виплавлений чавун.
. 1.1 Витяг ванадію з фосфористого чавуну
Багаті ванадієм шлаки (до 4-5% V) отримують при переділі фосфористого чавуну в дві стадії. Спочатку продувають чавун у конвертері з кислою футеровкою. У першу чергу окислюється ванадій, який переходить у утворюється шлак. Ванадієвий шлак зливають і ведуть подальший переділ чавуну в конвертері з основною (доломітового) футеровкою, додатково вводять в конвертер вапно. При цьому отримують фосфористі (Томасівські) шлаки з вмістом до 20% Р 2 О 5, використовувані після помелу в якості добрив.
. 1.2 Витяг ванадію з титано-магнетитових руд
Діоксид титану в титано-магнетиту ускладнює доменну плавку руди, оскільки підвищує температуру плавлення і в'язкість шлаків. Для усунення цього в шихту доменної плавки запропоновано добавл?? ть доломіт (спосіб акад. М.А. Павлова) - утворюються менш в'язкі і менш тугоплавкі шлаки. Для плавки в домні концентрат агломеруючого. Ванадієвий чавун переробляють на сталь в бессемерівських конвертерах, отримуючи збагачені ванадієм шлаки.
. 1.3 Витяг ванадію з передільних шлаків
Ванадій в шлаках міститься в основному у складі з'єднань типу шпінелі FeO. V 2 O 5 і MnO. V 2 O 5. Ванадієві шлаки являють собою ванадієві концентрати, відносно легко переробляються на оксид ванадію або ванадат кальцію, оскільки при переділі чавуну на сталь ванадієві шлаки отримують попутно. Це обумовлює порівняно низьку собівартість ванадію в шлаках. Оксид ванадію, одержуваний з шлаків, може конкурувати з оксидом ванадію, що одержуються з багатих ванадієвих руд і концентратів. Ванадієвий шлак містить,%: V 2 O 5 до 18; FeO 19-20; MnO 10-25; SiО 2 12-30; TiО 2 4-6; Сr 2 О 3 5-15; CaO 20-10.
Ванадієві шлаки переробляють наступними способами:
) окислювальним випаленням з хлоридом натрію або сильвінітом;
) окислювальним випаленням з карбонатом натрію;
) хлоруванням.
При переробці високоізвесткових шлаків (вміст СаО вище 10%) випал з содою дає більш високе вилучення, ніж випал з кухонною сіллю. Хлоруванням витягують з конверторних шлаків поряд з ванадієм також титан. При випалюванні з хлоридами або содою ванадій утворює водорозчинні ванадати, при переробці хлоруванням виходить оксохлорід ванадію.
. 1.4 Спосіб окисного випалу з хлоридами
Принципова технологічна схема переробки шлаку наведена на малюнку 1.1.
Випал. Встановлено, що при температурі вище 800-850 в окислювальному атмосфері реакція
2Na + 1/2O2=Na2O + Cl2 (1.1)
значно прискорюється в присутності оксидів заліза, марганцю і особливо ванадію (V). Утворений Na 2 O реагує з V 2 O 5:
Na2 O + V2 O5=2 NaVO3 (1.2)
Окислювальна атмосфера в зоні випалу сприяє окисленню ванадію (III), що входить до складу шпінелі. Виділяється при випалюванні хлор також бере участь у процесі розтину шпінелі
FeO.V2O3 + 4? Cl2=2VOCl3 + FeCl3 + O2 (1.3)
Оксотріхлорід ванадію, а також хлориди заліза, марганцю нестійкі при температурі випалу і переходять у присутності кисню на оксид. Якщо в шихті NaCl стільки, скільки необхідно для реакції з V 2 O 5, то домішки кремнію, фосфору і хрому переходять в розчин незначно, тому що NaCl в цих умовах вибірково реагує із з'єднаннями ванадію.
Малюнок 1.1 Принципова технологічна схема переробки ванадієвого шлаку спіканням з хлоридами
Шихта для випалу складається з подрібненого до розміру часток 0,2 мм шлаку і хлориду натрію або сильвініту (у вигляді природного продукту). ...
