СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКООЧИЩЕННОГО РАСТВОРА СУЛЬФАТА ВАНАДИЛА ИЗ ШЛАМА ОЧИЩЕННОГО ТЕТРАХЛОРИДА ТИТАНА Российский патент 2023 года по МПК C01G31/00 C22B34/22 C22B7/04 C22B3/04 C22B3/26 C22B3/38 C22B3/40 B01D11/04 

Техническая сфера

Данное изобретение имеет отношение к металлургической и химической промышленности и имеет конкретное отношение к способу приготовления высокоочищенного раствора сульфата ванадила из шлама очищенного тетрахлорида титана.

Предыдущий уровень техники

Очищенный шлам, полученный массовой обработкой раствора тетрахлорида титана методом органического удаления ванадия, содержат большое количество ванадия, титана и хлора, имеет высокую возвратную стоимость, но данный очищенный шлам выступает в реакцию окисления и реакцию гидролиза при столкновении с воздухом, образуются летучие газы HCl и Cl₂, некоторые хлориды ванадия также легколетучие, что затрудняет обработку. В настоящее время технология очистки очищенного шлама, полученного методом органического удаления ванадия, в основном включает в себя технологию высокотемпературного обжига - выщелачивания, высокотемпературного хлорирования, на стадии обжига расход энергии высокий, и в то же время будет образоваться большое количество дымовых газов, что приведет к загрязнению окружающей среды.

Сульфат ванадила представляет собой важное химическое сырье для ванадия, и в его методы приготовления в основном входят редукционный метод растворения оксида ванадия (V) и метод экстракции. Использование высокоочищенного оксида ванадия (V) в качестве сырья имеет такие проблемы, как высокая стоимость и необходимость добавления восстановителя для восстановления до четырёхвалентного, длительный процесс и трудность обеспечения чистоты продукта.

CN 106929696A и CN 107032400A раскрывают способ извлечения ванадия аммонийного выщелачивания и щелочного выщелачивания из шлама очищенного TiCl₄ соответственно. Выщелачивать после обжига шлама очищенного TiCl₄, получать раствор выщелачивания, после очистки и удаления примесей и осаждения ванадия приготовлять оксид ванадия (V).

CN 110683579A раскрывает способ получения высокоочищенного оксида ванадия (V) из шлама очищенного тетрахлорида титана без ванадия. После предварительной обработки, хлорирования, пылеудаления, промывки очищенного шлама без ванадия можно приготовлять порошок высокоочищенного оксида ванадия (V). Данная технология имеет относительно длительный процесс и все еще требует обжига.

CN 201010140475 разбавляет концентрированную серную кислоту до разбавленной серной кислоты, непосредственно добавляет ее в оксид ванадия (V), после полного перемешивания добавляет восстановитель для приготовления раствора сульфата ванадила.

CN 1202463A раскрывает способ синтеза с высоким содержанием сульфата ванадила с высокой продуктивностью. После смешивания и тепловой активации воды, серной кислоты и оксида ванадия (V) добавить композиционный восстановитель для восстановления, а затем получить сульфат ванадила после кристаллизации и центробежного осушения фильтрованной жидкости.

CN 103505903A раскрывает способ двухступенчатого экстрагирования и приготовления высокоочищенного раствора сульфата ванадила. Применяется пятивалентный годный раствор ванадия, производственный на заводе по производству ванадия, после предварительной очистки от примесей применять аминный экстрагент для экстракции пятивалентного ванадия, добавлять восстановитель для восстановления четырёхвалентного, применять кислотный экстрагент для экстракции четырёхвалентного ванадия, не требуется процесс твёрдого состояния, непосредственно приготовлять высокоочищенный четырёхвалентный раствор сульфата ванадила из пятивалентного раствора ванадата натрия.

Содержание изобретения

Цель данного изобретения заключается в преодолении проблем существующей технологии приготовления раствора сульфата ванадила из шлама очищенного тетрахлорида титана. Такие как коэффициент извлечения ванадия и чистота продукта должны быть улучшены, процесс сложен и т.д., заключается в представлении способа приготовления высокоочищенного раствора сульфата ванадила из шлама очищенного извлекаемого тетрахлорида титана, по настоящему изобретению после прямого погружения в воду шлама очищенного тетрахлорида титана, раствор выщелачивания подвергается двухступенчатому экстрагированию и реэкстракции, что позволяет эффективно извлекать ванадий из шлама очищенного тетрахлорида титана и глубоко удалять примеси из ванадийсодержащего раствора выщелачивания. Приготовлен высокоочищенный раствор сульфата ванадила, с высоким коэффициентом извлечения ванадия, коротким процессом и высокой чистотой продукта. Кроме того, содержание хлора в выщелачиваемом остатке ниже 0,1%, который может быть непосредственно использован в качестве обогащенного титаном материала.

Для достижения вышеуказанной цели настоящим изобретением предусмотрен способ приготовления высокоочищенного раствора сульфата ванадила из шлама очищенного тетрахлорида титана, включающий следующие стадии:

(1) добавление воды в шлам очищенного тетрахлорида титана для смешивания и агитационного выщелачивания, последующую фильтрацию с получением ванадийсодержащего раствора выщелачивания и остатка;

(2) регулирование значения pH ванадийсодержащего раствора выщелачивания проводят до 1-2, смешивают с экстрагентом для проведения первичной экстракции с получением первичной нагруженной органической фазы, проводят реэкстракцию первичной нагруженной органической фазы первым раствором серной кислоты с получением первичного реэкстрагента;

(3) регулирование значения pH первичного реэкстрагента проводят до 1-2, смешивают с экстрагентом для проведения повторной экстракции с получением повторной нагруженной органической фазы, проводят реэкстракцию повторной нагруженной органической фазы вторым раствором серной кислоты с получением раствора сульфата ванадила;

Концентрация первого раствора серной кислоты меньше, чем концентрация второго раствора серной кислоты.

Предпочтительно ванадий в шламе очищенного тетрахлорида титана присутствует по меньшей мере в форме хлорида или оксихлорида.

Предпочтительно, содержание ванадия в пересчете на массовую долю шлама очищенного тетрахлорида титана составляет 10-30 мас.%, а содержание хлора 10-50 мас.%.

Предпочтительно, на стадии (1) шлам очищенного тетрахлорида титана смешивают с водой с соотношением твердого к жидкому 2-10:1 мл/г.

Предпочтительно, на стадии (1) температура выщелачивания составляет 25-95 °С; время выщелачивания составляет 10-30 мин.

Предпочтительно, на стадии (2) для регулирования значения рН ванадийсодержащего раствора выщелачивания используют щелочной раствор.

Предпочтительно, на стадии (3) для регулирования значения рН первичного реэкстрагента используют щелочной раствор.

Предпочтительно, на стадиях (2) и (3) щелочной раствор представляет собой, по меньшей мере, один из раствора NaOH, раствора Na₂CO₃ или водного раствора аммиака.

Предпочтительно, на стадиях (2) и (3) экстрагент представляет собой смесь сложного эфира фосфорной кислоты и керосина или смесь сложного эфира фосфорной кислоты и н-гептана.

Более предпочтительно, сложный эфир фосфорной кислоты представляет собой, по меньшей мере, один из бис(2-этилгексил)фосфата, 2-этилгексилгидроген-2-этилгексилфосфоната или трибутилфосфата.

Предпочтительно, на стадиях (2) и (3) сложный эфир фосфорной кислоты в экстрагенте составляет 10-30 об.%.

Предпочтительно, на стадии (2) концентрация первого раствора серной кислоты составляет 5-10 мас.%;

Предпочтительно, на стадии (3) концентрация второго раствора серной кислоты составляет 15-25 мас.%.

В способе по настоящему изобретению после непосредственного добавления воды в шлам очищенного тетрахлорида титана для смешивания и выщелачивания, получать ванадийсодержащий раствор выщелачивания и остаток от выщелачивания путем отделения твердого вещества от жидкости. После регулирования значения рН ванадийсодержащего раствора выщелачивания проводить первичную экстракцию для получения первичной нагруженной органической фазы, и получать первичный реэкстрагент путем реэкстракции раствором серной кислоты; После регулирования значения рН первичного реэкстрагента проводить экстракцию для получения вторичной нагруженной органической фазы; Можно получать высокоочищенный раствор сульфата ванадила путем реэкстракции раствором серной кислоты. По настоящему изобретению после прямого погружения в воду шлама очищенного тетрахлорида титана, раствор выщелачивания подвергается двухступенчатому экстрагированию и реэкстракции, что позволяет эффективно извлекать ванадий из шлама очищенного тетрахлорида титана и глубоко удалять примеси из ванадийсодержащего раствора выщелачивания. Приготовлен высокоочищенный раствор сульфата ванадила, с высоким коэффициентом извлечения ванадия, коротким процессом и высокой чистотой продукта. Кроме того, содержание хлора в выщелачиваемом остатке ниже 0,1%, который может быть непосредственно использован в качестве обогащенного титаном материала.

Положительные эффекты данного изобретения в основном выражается в следующих:

1) Использовать шлам очищенного тетрахлорида титана в качестве сырья, посредством двухступенчатой экстрагировании и реэкстракции можно удалить Ti, Fe, Cl и другие примеси из шлама очищенного тетрахлорида титана, приготовить высокоочищенный раствор сульфата ванадила, снизить требования к чистоте сырья, с высоким коэффициентом извлечения ванадия, коротким технологическим процессом, высокой чистотой продукта.

2) Хлор в шламе очищенного тетрахлорида титана растворяется в процессе выщелачивания водой и входит в ванадийсодержащий раствор выщелачивания, содержание хлора в остатке от выщелачивания ниже 0,1%, который может быть непосредственно использован в качестве обогащенного титаном материала, что позволяет решить проблему загрязнения окружающей среды очищенного шлама.

Конкретные способы реализации

Ниже подробно описываются конкретные способы реализации настоящего изобретения. Следует понимать, что описанные здесь конкретные способы реализации используются только для описания и объяснения данного изобретения и не используются для ограничения данного изобретения.

Конечная точка и любое значение диапазонов, раскрытые в этой статье, не ограничиваются диапазоном или значением точности, и следует понимать, что эти диапазон или значение содержат значения, близкие к этим диапазонам или значениям. Для диапазона значений между концевыми значениями каждого диапазона, между концевыми значениями каждого диапазона и значениями отдельных точек, а также между значениями отдельных точек могут быть объединены для получения одного или нескольких новых диапазонов значений, которые должны рассматриваться в настоящем документе как открытые.

Настоящим изобретением предусмотрен способ приготовления высокоочищенного раствора сульфата ванадила из шлама очищенного тетрахлорида титана, включающий следующие стадии:

(1) добавление воды в шлам очищенного тетрахлорида титана для смешивания и агитационного выщелачивания, последующую фильтрацию с получением ванадийсодержащего раствора выщелачивания и остаток;

(2) регулирование значения pH ванадийсодержащего раствора выщелачивания проводят до 1-2, смешивают с экстрагентом для проведения первичной экстракции с получением первичной нагруженной органической фазы, проводят реэкстракцию первичной нагруженной органической фазы первым раствором серной кислоты с получением первичного реэкстрагента;

(3) регулирование значения pH первичного реэкстрагента проводят до 1-2, смешивают с экстрагентом для проведения повторной экстракции с получением повторной нагруженной органической фазы, проводят реэкстракцию повторной нагруженной органической фазы вторым раствором серной кислоты с получением раствора сульфата ванадила;

Концентрация первого раствора серной кислоты меньше, чем концентрация второго раствора серной кислоты.

В способе по настоящему изобретению после добавления воды в шлам очищенного тетрахлорида титана для смешивания и агитационного выщелачивания ванадий растворяется и входит в раствор выщелачивания, после фильтрации получать ванадийсодержащий раствор выщелачивания и остаток, в этом процессе коэффициент выщелачивания ванадия более 90%, а коэффициент выщелачивания Ti менее 1%, что обеспечивает селективное выделение ванадия и титана с высоким эффективностью и с низкой себестоимостью; Регулировать значение рН ванадийсодержащего раствора выщелачивания до 1-2, Затем его смешивать с экстрагентом для первичной экстракции, Ванадий переносится из ванадийсодержащего раствора выщелачивания в экстрагент, в результате чего получать первичную нагруженную органическую фазу, большинство примесей, таких как Ti, Fe, Cl, остаются в ванадийсодержащем растворе выщелачивания, потом проводить реэкстракцию первичной нагруженной органической фазы первым раствором серной кислоты для получения первичного реэкстрагента, ванадий в первичной нагруженной органической фазе из экстрагента в реэкстрагент под действием раствора серной кислоты; Регулировать значение рН первичного реэкстрагента до 1-2, Затем его смешивать с экстрагентом для вторичной экстракции, и в то же время ванадий переносится из первичного реэкстрагента в экстрагент, Таким образом, получать вторичную нагруженную органическую фазу, Большинство экстрагированных примесей в процессе первичной экстракции, таких как Ti, Fe и Cl, остаются в первичном реэкстрагенте, затем проводить реэкстракцию вторичной нагруженной органической фазы вторым раствором серной кислоты, ванадий в вторичной нагруженной органической фазе переносится из экстрагента в вторичный реэкстрагент под действием раствора серной кислоты, вторичный реэкстрагент представляет собой раствор сульфата ванадила; Концентрация первого раствора серной кислоты меньше, чем концентрация второго раствора серной кислоты.

Шлам очищенного тетрахлорида титана по настоящему изобретению содержат большое количество ванадия и хлора. Ванадий в шламе очищенного тетрахлорида титана присутствует по меньшей мере в форме хлорида или оксихлорида. Предпочтительно, ванадий в шламе очищенного тетрахлорида титана присутствует в основном в форме хлорида VCl₃ и оксихлоридов VOCl, VOCl₂.

В конкретных способах реализации содержание ванадия в пересчете на массовую долю шлама очищенного тетрахлорида титана составляет 10-30 мас.%, например 10 мас.%, 15 мас.%, 20 мас.%, 25 мас.%, или 30 мас.%; содержание хлора 10-50 мас.%, например 10 мас.%, 15 мас.%, 20 мас.%, 25 мас.%, 30 мас.%, 35 мас.%, 40 мас.%, 45 мас.% или 50 мас.%.

В способе по настоящему изобретению для выщелачивания ванадия из шлама очищенного тетрахлорида титана необходимо добавить подходящую воду.

В предпочтительном способе реализации на стадии (1) шлам очищенного тетрахлорида титана смешивают с водой с соотношением твердого к жидкому 2-10:1 мл/г, например отношение твердого к жидкому 2:1 мл/г, 3:1 мл/г, 4:1 мл/г, 5:1 мл/г, 6:1 мл/г, 7:1 мл/г, 8:1 мл/г, 9:1 мл/г или 10:1 мл/г.

В способе по настоящему изобретению для повышения коэффициента выщелачивания на стадии (1) температура выщелачивания может составлять 25-95 ℃, например 25 ℃, 30 ℃, 35 ℃, 40 ℃, 45 ℃, 50 ℃, 55 ℃, 60 ℃, 65 ℃, 70 ℃, 75 ℃, 80 ℃, 85 ℃, 90 ℃ или 95 ℃; время выщелачивания может составлять 10-30мин. Например, 10 мин, 15 мин, 20 мин, 25 мин или 30 мин.

В способе по настоящему изобретению, для повышения степени экстракции ванадия в процессе экстракции, на стадии (2) регулировать значение рН ванадийсодержащего раствора выщелачивания до 1-2. В конкретных способах реализации, например, можно регулировать значение рН ванадийсодержащего раствора выщелачивания до 1, 1,5 или 2.

В конкретных способах реализации для повышения степени экстракции ванадия в процессе экстракции, га стадии (2) регулировать значение pH первичного реэкстрагента до 1-2. В конкретных способах реализации, например, можно регулировать значение рН первичного реэкстрагента до 1, 1,5 или 2.

В конкретных способах реализации на стадии (2) можно регулировать значение рН ванадийсодержащего раствора выщелачивания при помощи обычного щелочного раствора. В конкретных способах реализации на стадии (3) можно регулировать значение рН первичного реэкстрагента при помощи обычного щелочного раствора. Используемые на стадиях (2) и (3) щелочные растворы могут быть одинаковыми или различными.

В предпочтительном способе реализации, на стадиях (2) и (3) щелочной раствор для регулирования значения pH представляет собой, по меньшей мере, один из раствора NaOH, раствора Na₂CO₃ или водного раствора аммиака.

В процессе экстракции шагов (2) и (3) используемый экстрагент представляет собой смесь сложного эфира фосфорной кислоты и керосина или смесь сложного эфира фосфорной кислоты и н-гептана. В настоящем изобретении выбирать смесь сложного эфира фосфорной кислоты и керосина или н-гептана в качестве экстрагента, что позволяет обеспечить низкую себестоимость и стабильный эффект. Сложные эфиры фосфорной кислоты, керосин и н-гептан, используемые в настоящем изобретении, имеют чистое жидкое состояние.

В предпочтительном способе реализации сложный эфир фосфорной кислоты представляет собой, по меньшей мере, один из бис(2-этилгексил)фосфата (P204), 2-этилгексилгидроген-2-этилгексилфосфоната (P507) или трибутилфосфата (TBP).

В предпочтительном способе реализации, на стадиях (2) и (3) содержание сложного эфира фосфорной кислоты в экстрагенте составляет 10-30%, например, 10%, 15%, 20%, 25% или 30%.

В способе по настоящему изобретению концентрация первого раствора серной кислоты на стадии (2) меньше, чем концентрация первого раствора серной кислоты на стадии (3). Использование низкоконцентрированной серной кислоты на стадии (2) способствует разделению примесей, а использование высококонцентрированной серной кислоты на стадии (3) способствует полному переносу ванадия во вторичный реэкстрагент и увеличению концентрации ванадия. На стадиях (2) и (3) использование других неорганических кислот приведет к введению примесей, что непосредственно влияет на чистоту сульфата ванадила.

В предпочтительном способе реализации, на стадии (2) концентрация первого раствора серной кислоты составляет 5-10 мас.%, Например, 5 мас.%, 6 мас.%, 7 мас.%, 8 мас.%, 9 мас.% или 10 мас.%. В предпочтительном способе реализации на стадии (2) концентрация вторичного раствора серной кислоты составляет 15-25 мас.%, например, 15 мас.%, 16 мас.%, 17 мас.%, 18 мас.%, 19 мас.%, 20 мас.%, 21 мас.%, 22 мас.%, 23 мас.%, 24 мас.% или 25 мас.%. В способе по настоящему изобретению контролировать концентрацию первого раствора серной кислоты и второго раствора серной кислоты в предпочтительном диапазоне, что может обеспечивать эффект разделения примесей, и в то же время непосредственно получать высококонцентрированный раствор сульфата ванадила.

Ниже приводится подробное описание данного изобретения посредством пример реализации. Однако сфера защиты данного изобретения не ограничивается этим.

Пример реализации 1

(1) Добавлять воду в шлам очищенного тетрахлорида титана по отношению твердого к жидкому 2:1 мл/г для равномерного смешивания, проводить агитационное выщелачивание в течение 30 мин, температура выщелачивания составляет 65 ℃, получать ванадийсодержащий раствор выщелачивания и остаток после фильтрации;

(2) Регулировать значение рН ванадий содержащего раствора выщелачивания до 1 раствором NaOH, затем смешивать его с экстрагентом для одноразовой экстракции, чтобы получать первичную нагруженную органическую фазу, затем проводить реэкстракцию первичной нагруженной органической фазы раствором серной кислоты концентрацией 10 мас.%, чтобы получать первичный реэкстрагент;

(3) Регулировать значение рН первичного реэкстрагента до 1 раствором NaOH, потом смешивать с экстрагентом для повторной экстракции, чтобы получать вторичную нагруженную органическую фазу, затем проводить реэкстракцию вторичной нагруженной органической фазы раствором серной кислоты концентрацией 25 мас.%, то можно получать высокоочищенный раствор сульфата ванадила;

Ванадий в шламе очищенного тетрахлорида титана присутствует в основном в форме хлоридов или оксихлорида, в том числе содержание ванадия 10 мас.%, содержание хлора 10 мас.%, содержание Ti - 15 мас.%, содержание Fe - 2 мас.%;

Экстрагент представляет собой смесь P204 и керосина, и объемный процент P204 в экстрагенте составляет 10%.

Пример реализации 1 проходит через двухступенчатое экстрагирование, общий коэффициент извлечения ванадия составляет 99,3%, а содержание Ti, Fe и Cl в растворе сульфата ванадила составляет менее 0,01 г/л.

Пример реализации 2

(1) Добавлять воду в шлам очищенного тетрахлорида титана по отношению твердого к жидкому 10:1 мл/г для равномерного смешивания, проводить агитационное выщелачивание в течение 15 мин, температура выщелачивания составляет 25 ℃, получать ванадийсодержащий раствор выщелачивания и остаток после фильтрации;

(2) Регулировать значение рН ванадийсодержащего раствора выщелачивания до 2 раствором Na₂CO₃, затем смешивать его с экстрагентом для одноразовой экстракции, чтобы получать первичную нагруженную органическую фазу, затем проводить реэкстракцию первичной нагруженной органической фазы раствором серной кислоты концентрацией 5 мас.%, чтобы получать первичный реэкстрагент;

(3) Регулировать значение рН первичного реэкстрагента до 2 раствором Na₂CO₃, потом смешивать с экстрагентом для повторной экстракции, чтобы получать вторичную нагруженную органическую фазу, затем проводить реэкстракцию вторичной нагруженной органической фазы раствором серной кислоты концентрацией 15 мас.%, то можно получать высокоочищенный раствор сульфата ванадила;

Ванадий в шламе очищенного тетрахлорида титана присутствует в основном в форме хлоридов или оксихлорида, в том числе содержание ванадия 15 мас.%, содержание хлора 25 мас.%, содержание Ti - 10 мас.%, содержание Fe - 3 мас.%;

Экстрагент представляет собой смесь P507 и н-гептана, и объемный процент P507 в экстрагенте составляет 20%.

Пример реализации 2 проходит через двухступенчатое экстрагирование, общий коэффициент извлечения ванадия составляет 98,6%, а содержание Ti, Fe и Cl в растворе сульфата ванадила составляет менее 0,01 г/л.

Пример реализации 3

(1) Добавлять воду в шлам очищенного тетрахлорида титана по отношению твердого к жидкому 5:1 мл/г для равномерного смешивания, проводить агитационное выщелачивание в течение 10 мин, температура выщелачивания составляет 95 ℃, получать ванадийсодержащий раствор выщелачивания и остаток после фильтрации;

(2) Регулировать значение рН ванадийсодержащего раствора выщелачивания до 2 водным раствором аммиака, затем смешивать его с экстрагентом для одноразовой экстракции, чтобы получать первичную нагруженную органическую фазу, затем проводить реэкстракцию первичной нагруженной органической фазы раствором серной кислоты концентрацией 8 мас.%, чтобы получать первичный реэкстрагент;

(3) Регулировать значение рН первичного реэкстрагента до 2 водным раствором аммиака, потом смешивать с экстрагентом для повторной экстракции, чтобы получать вторичную нагруженную органическую фазу, затем проводить реэкстракцию вторичной нагруженной органической фазы раствором серной кислоты концентрацией 20 мас.%, то можно получать высокоочищенный раствор сульфата ванадила;

Ванадий в шламе очищенного тетрахлорида титана присутствует в основном в форме хлоридов или оксихлорида, в том числе содержание ванадия 30 мас.%, содержание хлора 50 мас.%, содержание Ti - 18 мас.%, содержание Fe - 3 мас.%;

Экстрагент представляет собой смесь TBP и керосина, и объемный процент TBP в экстрагенте составляет 30%.

Пример реализации 3 проходит через двухступенчатое экстрагирование, общий коэффициент извлечения ванадия составляет 98,5%, а содержание Ti, Fe и Cl в растворе сульфата ванадила составляет менее 0,01 г/л.

Сравнительный пример 1

Реализовано по способу примера реализации 3, отличие заключается в том, что на стадии (2) проводить реэкстракции первичной нагруженной органической фазы раствором серной кислоты концентрацией 20 мас.%; На стадии (3) проводить реэкстракции вторичной нагруженной органической фазы раствором серной кислоты концентрацией 8 мас.%.

Сравнительный пример 1 проходит через двухступенчатое экстрагирование, общий коэффициент извлечения ванадия составляет 96,5%, содержание Ti в растворе сульфата ванадила составляет 0,08 г/л, содержание Fe - 0,12 г/л, а содержание Cl - 0,11 г/л.

Сравнительный пример 2

Реализовано по способу примера реализации 3, отличие заключается в том, что проводить экстракцию и реэкстракцию только один раз, и не проводить шаг (3).

Сравнительный пример 2 проходит через двухступенчатое экстрагирование, общий коэффициент извлечения ванадия составляет 98,2%, содержание Ti в растворе сульфата ванадила составляет 0,13 г/л, содержание Fe - 0,22 г/л, а содержание Cl - 0,16 г/л.

Выше подробно описывается предпочтительный способ реализации данного изобретения, но данное изобретение не ограничивается этим. В рамках технической концепции данного изобретения можно проводить разные простые изменения технического варианта настоящего изобретения, включая комбинацию технических характеристик любым другим подходящим способом, и эти простые изменения и комбинации также должны рассматриваться как открытое содержание данного изобретения и относятся к сфере защиты данного изобретения.

Изобретение относится к приготовлению высокоочищенного раствора сульфата ванадила из шлама очищенного тетрахлорида титана. В шлам очищенного тетрахлорида титана добавляют воду и проводят агитационное выщелачивание, фильтруют с получением ванадийсодержащего раствора выщелачивания, который регулируют до pH 1-2 и остатка, смешивают с экстрагентом для проведения первичной экстракции с получением первичной нагруженной органической фазы. Реэкстракцию первичной нагруженной органической фазы проводят первым раствором серной кислоты с получением первичного реэкстрагента, значение pH которого доводят до 1-2, смешивают с экстрагентом для проведения повторной экстракции с получением повторной нагруженной органической фазы. Реэкстракцию повторной нагруженной органической фазы проводят вторым раствором серной кислоты с получением раствора сульфата ванадила, при этом концентрация первого раствора серной кислоты меньше, чем концентрация второго раствора серной кислоты. Способ позволяет приготовить высокоочищенный раствор сульфата ванадила, увеличить коэффициент извлечения ванадия высокой чистоты при упрощении процесса. 9 з.п. ф-лы, 3 пр.

1. Способ приготовления высокоочищенного раствора сульфата ванадила из шлама очищенного тетрахлорида титана, включающий следующие стадии:

(1) добавление воды в шлам очищенного тетрахлорида титана для смешивания и агитационного выщелачивания, последующую фильтрацию с получением ванадийсодержащего раствора выщелачивания и остатка,

(2) регулирование значения pH ванадийсодержащего раствора выщелачивания проводят до 1-2, смешивают с экстрагентом для проведения первичной экстракции с получением первичной нагруженной органической фазы, проводят реэкстракцию первичной нагруженной органической фазы первым раствором серной кислоты с получением первичного реэкстрагента,

(3) регулирование значения pH первичного реэкстрагента проводят до 1-2, смешивают с экстрагентом для проведения повторной экстракции с получением повторной нагруженной органической фазы, проводят реэкстракцию повторной нагруженной органической фазы вторым раствором серной кислоты с получением раствора сульфата ванадила,

при этом концентрация первого раствора серной кислоты меньше, чем концентрация второго раствора серной кислоты.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что ванадий в шламе очищенного тетрахлорида титана присутствует, по меньшей мере, в форме хлорида или оксихлорида.

3. Способ по п. 2, характеризующийся тем, что содержание ванадия в пересчете на массовую долю шлама очищенного тетрахлорида титана составляет 10-30 мас.%, а содержание хлора 10-50 мас.%.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что на стадии (1) шлам очищенного тетрахлорида титана смешивают с водой с соотношением твердого к жидкому 2-10:1 мл/г.

5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что на стадии (1) температура выщелачивания составляет 25-95°С, а время выщелачивания составляет 10-30 мин.

6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что на стадии (2) для регулирования значения рН ванадийсодержащего раствора выщелачивания используют щелочной раствор,

предпочтительно, на стадии (3) для регулирования значения рН первичного реэкстрагента используют щелочной раствор.

7. Способ по п. 6, характеризующийся тем, что щелочной раствор представляет собой, по меньшей мере, один из раствора NaOH, раствора Na₂CO₃ или водного раствора аммиака.

8. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что на стадиях (2) и (3) экстрагент представляет собой смесь сложного эфира фосфорной кислоты и керосина или смесь сложного эфира фосфорной кислоты и н-гептана,

предпочтительно, сложный эфир фосфорной кислоты представляет собой, по меньшей мере, один из бис(2-этилгексил)фосфата, 2-этилгексилгидроген-2-этилгексилфосфоната или трибутилфосфата.

9. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что на стадиях (2) и (3) сложный эфир фосфорной кислоты в экстрагенте составляет 10-30 об.%.

10. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что на стадии (2) концентрация первого раствора серной кислоты составляет 5-10 мас.%,

предпочтительно, на стадии (3) концентрация второго раствора серной кислоты составляет 15-25 мас.%.