СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВАНАДИЯ ИЗ ШЛАКОВ Советский патент 1939 года по МПК C22B7/04 

Изобретение касается способа извлечения ванадия из шлаков.

Процесс окислительного обжига и кислотного разложения ванадистых шлаков до настоящего времени состоял в том, что размолотый шлак подвергался окислительному обжигу во вращающейся печи при температуре 900-950° без каких-либо присадок.

Загрузка обжиговой печи была 1000 кг/час, а время пребывания часа.

При обжиге соединение FeO.V₂O₃ разрушается с окислением ванадия, который легко растворим в кислотах, а закисное железо переходит в Fe₂O₃, весьма слабо поддающееся действию кислот, и остается в отвале. Процент извлечения ванадия 7-8%-м раствором серной кислоты достигал при таком способе обжига шлаков (без присадки) 60-66%.

Далее, из полученного серно-ванадиевого раствора производилось осаждение пятиокиси ванадия при помощи кипячения и нейтрализации свободной кислоты в осадителе.

Полученный осадок пятиокиси ванадия сушился, а затем плавился в особых печах.

Недостатками прежнего способа из влечения ванадия из шлаков являлись: 1) неполное извлечение и потери ванадия; 2) трудоемкость работы и 3) особо строгий режим обжиговой печи (равномерность загрузки и постоянство температуры).

С такими же недостатками связан и щелочный метод разложения шлака, т.е. обжиг с присадкой кальцинированной соды (Na₂CO₃).

С целью устранения указанных недостатков и для достижения наибольшей рентабельности авторы изобретения предлагают производить обжиг ванадистых шлаков с присадкой сильтвинита, имеющего приблизительно слет дующий состав (в процентах):

Нерастворимый остаток - 0,96.

Добавка этих солей резко повышает выхода ванадия при окислительном обжиге и значительно снижает расходный коэффициент шлака на 1 m полученной пятиокиси ванадия.

Пример. 100 вес. ч. ванадистого шлака размалывают и перемешивают с 10 вес. ч. сильвинита.

Составленная таким образом шихта подается во вращающуюся печь для окислительного обжига при температуре около 900°.

Температура отходящих газов на выходе из печи около 500-550%.

Загрузка печи шихтой 1000-1200 кг/час.

Время пребывания шихты в печи - часа.

Обожженная шихта поступает в бункер, где охлаждается до температуры порядка 500°, а затем выщелачивается. Извлечение ванадия при выщелачивании обожженных шлаков 7-8%-м раствором серной кислоты достигает 83-90%.

При обжиге шлака в присутствии сильвинита происходит более полное разложение шлака, с частичным образованием K₂O и Na₂O.

Как и при обжиге шлака без присадок, вследствие необходимости производить водное охлаждение обожженной шихты, часть ванадия при этом способе переходит в водный раствор в виде солей ванадата калия и ванадата натрия по уравнениям:

Этот раствор имеет концентрацию ванадия до 20 г на 1 л и не сливается в канализацию, как прежде, а поступает на осаждение ванадата кальция путем действия негашеной извести на кипящий раствор.

Количество задаваемой извести для осаждения ванадата кальция дается 1,6-1,7 по весу больше против содержания ванадия в растворе.

При осаждении получается продукт - Са(VO₃)₂. Процент содержания пятиокиси ванадия V₂O₅ в этом продукте 30-33%. Полнота осаждения ванадия доходит до 0,04-0,05 г на 1 л в сливных водах.

Осадок ванадата кальция отфильтровывают, фильтрат сливается в канализацию.

Преимуществами предлагаемого способа извлечения ванадия из шлаков, по сравнению с прежними, являются:

1) увеличение выходов ванадия до 83-90% вместо прежних 60-66%;

2) менее строгий режим обжиговой печи; 3) использование охлаждающих вод для осаждения ванадия и 4) устранение трудоемкости работы при выброске отвала с фильтра, так как отвал получается рыхлый.

Способ извлечения ванадия из шлаков путем окислительного обжига последних в присутствии хлористых солей и последующего выщелачивания ванадатов, отличающийся тем, что в целях повышения выходов продукта в обжигаемую шихту вводят сильвинит в количестве до 10% от веса исходного ванадистого шлака.