ше тоді, коли виділяють ванадій з розчинів, що містять більше 20 г/л V 2 О 5. При осадженні з розчинів з більш низьким вмістом V 2 O 5 отримують опади, які є проміжними продуктами і потребують подальшої їх переробки. У цьому випадку осаджують ванадати заліза з метою концентрування ванадію. Для осадження використовують дешевий залізний купорос FeSО 4. 7H 2 О. З розчинів осідає 99-100% ванадію.
Осадження ванадатов амонію. Ванадат амонію осаджують хлоридом амонію з лужних розчинів. Розчинність NH 4 Vо 3 зменшується зі збільшенням надлишку NH 4 Cl в розчині. При концентрації в розчині 85- 100 г/л NH 4 Cl осадження ванадію практично повна. При температурі осадження 50-60 ° С, концентрації V 2 O 5 45-60 г/л і перемішуванні виходить крупнокристаллический (0,4 мм) легко фильтрующийся NH 4 Vо 3. Його прожарюють, отримуючи чистий V 2 O 5, необхідний для виробництва каталізаторів, чистого металу і сплавів. При великому надлишку NH 4 Cl в маткових розчинах його регенерують: розчини упарюють, хлорид амонію викристалізовують осадженням розчинів, відокремлюють і використовують повторно.
. 1.6 Спосіб хлорування
хлорована ванадієві шлаки газоподібним хлором можна в розплаві хлоридів лужних металів. Метод широко застосовують у виробництві магнію і титану і в багатьох випадках він переважніше хлорування брикетованої шихти. При хлоруванні в сольовому розплаві здійснюється хороший контакт між хлором і хлоровану об'єктом за рахунок енергійної циркуляції твердих частинок в газо-рідинної системі хлор-розплав. Механізм хлорування в сольовому розплаві недостатньо вивчений. Вирішальними факторами, які визначають ступінь хлорування компонентів, є кінетика протікаючих процесів на межі розділу фаз і швидкість видалення утворюються хлоридів з розплаву. Процес нагадує киплячий шар, причому пилеунос незначний, тому що частки матеріалу змочені розплавом. Хлорування в сольовому розплаві порівняно легко здійсненно, високопродуктивно. Стосовно до ванадієво шлакам цей процес має ту перевагу, що утворюються хлориди заліза й алюмінію зв'язуються хлоридами лужних металів в малолетучие з'єднання типу Me FeCl 4 і Me AlС1 4, тиск пара яких у багато разів менше тиску пари індивідуальних хлоридів.
Хлоратор являє собою шахтну електропіч прямокутного перерізу, подача хлору - через бічні або центральну (зверху) фурми. Шлаки подрібнюють і в суміші з 15% коксу завантажують у хлоратор за допомогою шнекового живильника. Розплавленої середовищем служить відпрацьований електроліт магнієвих електролізерів складу,%: КСl 73,2; NaCl 19,5; MgCl 2 4,5; СаС1 2 1,4. Відпрацьований розплав періодично зливають у міру накопичення в ньому заліза і нехлоріруемого залишку. Утворені пари VOCl 3, TiCl 4, SiCl 4 разом з іншими газами очищають у рукавному фільтрі від твердих хлоридів заліза, алюмінію і шихти, механічно унесенной з хлоратора у вигляді пилу. Рукава виконані зі скляної тканини. Очищену паро-газову суміш (110-120 ° С) направляють в холодильник для конденсації хлоридів ванадію, титану і кремнію. В якості холодоносія застосовують розсіл СаСl 2.
Малюнок 1.2. Принципова технологічна схема переробки ванадієвого шлаку методом хлорування
Хлорування йде за рахунок тепла екзотермічних реакцій. Середній склад конденсату,%: VOCl 3 45; TiCl 21 квітня, SiCl 4 32, АlСl 3 0,8, CC1 4 0,45, домішки СОСl 2, С 6 Сl 6, HCl. Таким же способом можна переробляти технічний оксид ванадію (V).
Недоліки методу: необхідність поділу суміші VOCl 3 -T iCl 4 -SiCl 4, (температура кипіння 127, 136 і 57 ° С відповідно); висока витрата хлору на хлорування домішок (головним чином заліза).
Очищення оксотріхлоріда ванадію. Суміш VOCl 3, TiCl 4, SiCl 4, отриману в результаті переробки конвертерних шлаків, поділяють ректифікацією. Спочатку проводять перший, очистную ректифікацію, щоб отримати суміш VOCl 3 і TiCl 4, Досить очищену від домішок. Фракцію, що містить в основному SiCl 4, направляють на подальшу очистку.
Колону попередньої ректифікації виконують з тарілками провального типу, стійкими проти інкрустації твердими хлоридами. При продуктивності 2,5 т/добу суміші хлоридів колона має діаметр 200-220 мм, висоту 6,5 м і 20 реальних тарілок.
Система VOCl 3 - TiCl 4 близька до ідеальної. Відносна летючість, тому суміш доцільно розділяти у дві стадії, так як для проведення процесу в одній колоні потрібно багато теоретичних ступенів рівноважного контакту. Після попередньої ректифікації виходить 2 т суміші: 60% VOCl 3, 40% TiCl 4, 0,05% легколетких, 0,01% труднолетучих домішок. Розділяють таку суміш двома послідовними ректифікації в колонах діаметром 220-240 мм, висотою 10 м з 65 реальними тарілками. Якщо потрібно отрима...
