Більш грубе дроблення вимагає більшої тривалості випалення, інтенсивного перемішування, зменшення товщини шару шихти. Більш дрібний помел сприяє утворенню легкоплавкого силікату натрію. З'являється рідка фаза викликає спікання шихти, погіршує умови окислення шлаку і, в кінцевому рахунку, знижує вилучення ванадію. Спікливість шихти можна зменшити, якщо попередньо її гранулювати. При цьому витяг водорозчинного ванадію підвищується від 80-88% (без грануляції) до 95%. Додають хлориду 8-10% від маси шлаку.
Розтин шлаку поліпшується при добавці в шихту селітри для більш повного окислення ванадію. Попередній окислювальний випал шлаку перед випалюванням з хлоридами також збільшує ступінь перекладу ванадію в водорозчинну форму. Шпінель, в якій зосереджений весь ванадій, являє собою твердий розчин заміщення наступних основних компонентів: FeV 2 О 4, FeCr 2 О 4, FeFe 2 О 4. При окисленні шпинеля розпадається твердий розчин, утворюючи нові мінеральні види цих елементів. Неповнота вилучення ванадію з шлаку пояснюється частковим збереженням НЕ окислених зерен шпінелі в обпеченому шлаку, а також присутністю ванадію в якості ізоморфної домішки в складі нерозчинних у воді і слабкою сірчаної кислоти сполук заліза, хрому, титану. Температура випалу не повинна перевищувати 900 ° С. При більш високій температурі шихта плавиться, перетворюючись на аморфну ??склоподібну масу, з якої витягати ванадій дуже важко. Склування відбувається тим легше, чим більше кремнекислоти містить шлак. При температурі нижче 800 ° С вихід ванадію падає.
Щоб шихта добре перемішують і був контакт з окислювальним атмосферою, її спекают в трубчастих обертових печах. Довжина печі 20-50 м, нахил печі і число оборотів підбирають так, щоб шихта перебувала в зоні реакцій 4-5 ч. Піч футеруют шамотною цеглою. Обігрівають її за рахунок спалювання генераторного газу або мазуту. Досить ефективно спікання в печі з киплячим шаром зважаючи кращого контакту твердої і газоподібної фаз. Після випалу шихта надходить в трубчастий холодильник, а потім на вилуговування. Відходять гази містять хлор, тому їх направляють на нейтралізацію.
Вилуговування . Обпалений матеріал витравлюють водою або послідовно водою і розведеної сірчаної кислотою (6-8%). Кислотне вилуговування дозволяє витягти з спека ванадій (IV), що не окислів у процесі спікання з хлоридами. Водні розчини містять NaVO 3, домішки фосфору (Na 2 HPO 4), кремнію (Na 2 SiO 3) і хрому (Na 2 CrO 4). При кислотному вилуговуванні в розчині утворюються солі ванадила VOSO 4. У разі спікання шлаків з содою перехід домішок у розчин вище, ніж у випадку спікання з хлористим солями.
витравлюють спек переважно в пневматичних вищелачівателях - Пачукою. Для безперервного вилуговування застосовують батарею з декількох Пачукою, пов'язаних один з одним з верхньої частини зливними лотками або патрубками. У перший апарат - змішувач надходять шлак і вода в співвідношенні 1: 2. У міру заповнення його надлишок пульпи стікає в наступний апарат. З останнього вищелачівателя пульпа самопливом надходить на вакуум-фільтри. Тут відокремлюють тверді залишки шихти - хвости, промивають їх і направляють на подальшу переробку. Хвости містять не більше 0,05% V. Вищелачівателі бувають дерев'яні, сталеві з футеровкою з керамічних плиток, залізобетонні. Всього в розчин витягується 90-92% ванадію.
Осадження ванадію з розчинів. Для виділення ванадію з розчинів запропоновані методи осадження його в складі гідратованого оксиду або солей. Вибір методу залежить від природи сировини, способу його переробки, концентрації розчинів та інших причин. Розчини після вилуговування залежно від складу шлаків містять 5-35 г/л V 2 О 5. Найбільшого поширення набуло виділення ванадію у складі: а) гідратованого оксиду ванадію V2O5. n Н 2 O; б) ванадату кальцію; в) ванадату заліза; г) ванадату амонію. З розчинів, що містять більше 20 г/л V 2 O 5, доцільно виділити гідратований V 2 O 5 як з'єднання з великим вмістом V 2 O 5. З бідніших розчинів вигідніше осаджувати ванадати - значно менш розчинні сполуки, ніж V 2 O 5. Гідроліз концентрованих розчинів V 2 O 5 виражається умовної реакцією:
V2O5.2H2SO4 + n H2O V2O5. n H2O + 2 H2SO4 (1.4)
Оптимальні умови кислотності для виділення ванадію з розчинів - 0,05-0,14 н. У процесі гідролізу безперервно змінюється кислотність, тому необхідно постійно регулювати рН розчину додаванням лугу. Після додавання лугу розчин нагрівають і витримують 2-4 год при 95 ° С. Якщо ванадій в процесі випалу неповністю окислився, то в кислих розчинах він може перебувати в складі V0S0 4. Для окислення солі ванадила до сполук ванадію (V) в розчин перед нейтралізацією додають окислювачі, наприклад хлорат калію. При осадженні ванадію з лужних розчинів в них додають сірчану кисло...
