ту до нейтральною або слабокислою реакції. Враховують, що в процесі кип'ятіння розчину і випадання гідратованого оксиду ванадію кислотність значно підвищується.
При дотриманні оптимальних умов з розчинів, що містять більше 20 г/л V 2 O 5, може бути осаждено до 98% V 2 O 5. Осадження ведуть в реакторах, футерованих керамічною плиткою. Після відстоювання осаду V2O5. n H 2 O матковий розчин декантирують, осад репульпіруют і подають на плоский вакуум-фільтр. Щоб уникнути коллоідообразованія промивають осад на фільтрах водою, 1% -ним NH 4 Cl. Сушать V 2 O 5 при 450-500 ° С. Висушений V 2 O 5 переплавляють у ванній плавильної печі при 700-800 ° С. При плавленні видаляються деякі домішки, наприклад SO 3.
Розплавлений продукт випускають з печі на охолоджуваний водою обертовий стіл-гранулятор. V 2 O 5 застигає тонким шаром і у формі пластинок скидається в вагонетку. Плавлений оксид ванадію (V) зазвичай має темно-бурий колір через що утворюються в процесі плавки нижчих оксидів. Продукт має наступний приблизний склад,%: V 2 O 5 88,1; SiO 2 1,2, А1 2 O 3 1,3; Fe 2 O 3 5,5; CaO 1,4; MgO 0,5; MnO 1,4; Cr 2 O 3 0,3. Загальна витяг з шлаків ~ 80%, при повторній переробці хвостів від вилуговування - 85-90%. Однак загальне витяг з руди через низьку концентрації ванадію становить 20%. Так, при доменній плавці керченських руд з 0,08% V 2 O 5 втрачається 13%, при переробці чавуну 60%, при хлорують випалюванні 40% від надійшов на операцію кількості. У розчини при вилуговуванні переходить не більше 22% міститься в руді ванадію. Однак попутне вилучення ванадію при великотоннажних виробництвах, яким є отримання сталі з чавуну, обумовлює порівняно низьку собівартість ванадію і робить його витяг економічно вигідним.
. 1.5 Спосіб окисного випалу з карбонатами натрію
У окисної атмосфері розтин ванадієвої шпінелі содою, як і спікання з хлоридом натрію, веде до отримання ванадату натрію і описується сумарною реакцією:
4FeO.V2О3 + 4Na2CО3 + 5О2=8NaVО3 + 4CО2 + 2Fe2О3 (1.6)
При випалюванні ванадієвого шлаку з содою в барабанних обертових печах оптимальна температура становить 730-745 ° С, ставлення в шихті Na 2 CО 3: V 2 О 5=0,64 0,68 (по масі) , що близько до стехиометрическому в розрахунку на освіту ванадату натрію. Більш висока температура викликає спікання шихти. Якщо шихту попередньо гранулювати, то температуру випалу можна підвищити, при цьому збільшиться ступінь розтину і зменшиться спікання.
Більш високий вміст в шихті соди дозволяє трохи підвищити витяг ванадію в розчин при водному вилуговуванні, погіршує фільтрацію. Зазначене зміст соди в шихті близько до стехиометрическому по відношенню до необхідного для освіти ванадату натрію з V 2 О 5; рН розчину при вилуговування 7-8. Вилуговування проводять водою при співвідношенні Т: Ж=1: 4 і 60 ° С, потім - двічі 3% -ної H 2 SО 4 при Т: Ж=1: 3 і кімнатній температурі. У розчин переходить до 95% ванадію. Оксид ванадію (V), обложений з отриманих розчинів, містить 86-89 V 2 O 5.
Варіанти содової технології вилучення ванадію з шлаків, крім випалу з содою, включають також операції вилуговування (водного і кислотного), виділення ванадію з розчинів.
Перевага способу випалу з содою в порівнянні з хлорують випалюванням полягає в тому, що не утворюються хлорвміщуючі гази, і це позбавляє від необхідності організації громіздкої системи нейтралізації газів, що відходять.
Недолік технології в тому, що застосування соди, як хімічно більш активного реагенту в порівнянні з хлоридом натрію, призводить до отримання розчинів ванадату натрію, більш забруднених домішкою супутніх елементів.
Осадження ванадату кальцію. З бідних ванадієм розчинів найбільша повнота виділення ванадію досягається при осадженні його в складі ванадату кальцію. Так, при переробці керченських шлаків розчини містили всього 2,5-5 г/л V 2 О 5.
Осадження ведуть вапняним молоком, розчином СаСl 2, сухий вапном або вапняної пастою при нагріванні розчину до 90 ° С і перемішуванні. Повнота осадження ванадію 99,6-99,7%. Склад осадів близький до 2СаО. V 2 O 5 + Ca (OH) 2. Осад забруднений домішками Ca 3 (PO 4) 2, CaSiO 3, CaSO 4. Висушений ванадат кальцію містить,%: V 2 O 5 28-32; СаО 44-50; MgO 1,5-3,5; SO 3 3-5; SiO 2 1,3-2,5. При значному вмісті фосфору розчини очищають, виділяючи Mg (NH 4) PO 4 при додаванні в розчин MgCl 2 і NH 3. При вмісті в розчині 0,06 г/л Р 2 0 5 (керченські руди) осідає 98-99% фосфору.
Ванадат кальцію можна переробити на V 2 O 5 або використовувати для отримання феррованадия.
Осадження ванадатов заліза. Феррованадати, придатні для виплавки феррованадия, отримують ли...
