Способ извлечения ванадия из конвертерных шлаков Советский патент 1982 года по МПК C22B34/22 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВАНАДИЯ ИЗ КОНВЕРТЕРНЬК

.. . ; 1 . . :

Изобретение относится к .пирогидрометаллургическим способам переработки редких металлов, в частности ванадия, и может быть использовано в технологии переработки ванадиевых конвертерных ишаков.

Известен способ извлечения ванадия из кон-вертерных шлаков путем обжига с кальцинированной содой при соотношении ,4-l,7 с последующим только водным вьвделачиванием огарка. Для улучшения фильтрации водных пульп используют коагулянтраствор неорганической соли С1.

Однако введение коагулянта приводит к частичному переводу ванадия в нерастворимую форму Ca(VOj)2 и увеличивает потери ценного компонент та с отвальным шламом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения ванадия из конвертерных шлаков путем обжига со щелочной добавкой при соотношении Na;V 1, водным и кислотным вьнделачиванием обожженHot-o материала с последующей фильтрацией пульп 2 .

Недостатком известного способа является низкая степень извлечения ШЛАКОВ

ванадия на стадии кислотного выщелачивания, составляющая 68-70%, а также малая скорость фильтрации кислотных пульп.

Цель изобретения - повышение степени извлечения ванадия в раствор и увеличение скорости фильтрации пульп. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения ва10надия из конвертерных шлаков, включающему обжиг с щелочной добавкой, водное и кислотное выщелачивание огарка и фильтрацию пульпы, кислотное выщелачивание проводят с наложением , 5 электромагнитного поля с частотой

15-20 Гц и. напряженностью 16-30 кА/м. Кислотное выщелачивание с наложением электромагнитного поля ведут вТдве стсшии; на первой в течение

20 7-8 мин поддерживают напряженность 16-17 кА/м, на второй - в течение 6-7 мин 29-30 кА/м. Сущность способа заключается в следующем.

25

Вьаделачйвание с обработкой электромагнитным полем приводит, по-видимому, к ускорению химического взаимодействия с серной кислотой и предот ,- вращает прогресс гидролиза ванадий содержащих соединений в растворе. Это приводит к увеличению степен перевода ванадия в раствор. Причем в наибольшей степени повышение наблюдается в области частот электромагнитного поля 15-20 Гц, Отклонени частоты электромагнитного поля от указанного интервала снижает степен извлечения ванадия в реактор. Режим выщелачивания с постоянным значением напряженности электромагнитного поля способствует повышению степени выщелачивания ванадия в рас вор. Применение режима выщелачивания с изменением напряженности магнитного поля предотвращает процесс взвесеобразования в кислой пульпе, что улучшает процесс фильтрации при сохранении высокой степени извлечения ванадия. Пример 1. В качестве ис« ходного материала взят шлам, полученный после обжига ванадиевого шла ка в смеси с кальцинированной содой (7-9%) и водного выщелачивания огар ка в действующем ферросплавном цехе следующего химического состава, вес 4,33 V205 общ., 2,97 к/р, 17,2 SiOg,- 1,6 А12Оз , 39,4 FeO; 9,4 МпО, 7,3 СгзОз, 9,3 TiO, 0,8 С 1,1 MgO, 0,36 Fe дис. Для выщелачивания используют 5% ный раствор серной кислоты. В два реакционных сосуда загружают навески шлама по 40 г, заливают раствором серной кислоты до соотношения Т:Ж 1:3. Выщелачивание проводят при 22 С при. постоянной скорости вращения мешалки. (Данные условия соответствуют технологическому режиму ведения процесса в производственных условиях). Продолжительность ведения процесса составляет 14 мин. При выщелачивании один из реакторов помещают в соленоид, на который подают переменный электрический ток определенных параметров, а второй I контрольный ; реактор не подвергают электромагнитной Обработке. После выщелачивания пульпу фильтруют на воронке Бюхнера с регистрацией продолжительности фильтрации пульпы до конечной влажности 20%. Содержание ванадия в отвальном шламе опредёляют по количеству кислоторастворимой и общей формы пятиокиси ванадия по общепринятой методике. В таблице представлена зависимость степени извлечения ванадия (Х и ско-/ рости фильтрации (V) кислотной пульпы от напряженности (H и частоты () электромагнитного поля. Как видно из данных таблицы, оптимальное значение напряженности электромагнитного поля, при котором достигается максимальное извлечение ванадия, составляет 29,0 кА/м. Оптимальными частотами электромагнитного поля при этом являются величины 15-20 Гц. При таких параметрах электромагнитной обработки достигается повышение степени извлечения ванадия по сравнению с контрольными опытами (без обработки с 68,5% до 89%. Однако при этом процесс фильтрации кислой пульпы замедляется в 1,8 раза.. В результате исследований по поиску режима электромагнитной обработки при выщелачивании, который обеспечил бы повышение степени извлечения ванадия и увеличение скорости фильтрации пульпы, найдено, что такому ре-. жиму соответствует программное изменение напряженности поля в процессе выщелачивания (см пример 2). П- р и м е р 2. Процесс выщелачивания и фильтрации проводят в тех же условиях и с теми же веществами, что и в примере 1. Отличие в методике проведения экспериментов состоит, и в том, что напряженность поля с частотой 20 Гц в первые 7-8 мин вьице.пачивания поддерживают равной . 16,0-17,0 кА/м, а в последующие 6-7 мин 29-30 кА/м.. Степень извлечения ванадия при этом достигает 93,0%, что на 24,5% выше степени извлечения в контрольных опытах, а скорость фильтрации пульпы составляет 2,2 10 м/с, что на 22% выше скорости фильтрации в контрольных опытах. Изобретение может найти применение на предприятиях по производству пятиокиси ванадия и предприятиях аналогичных технологий. Использование изобретения позволит повысить степень извлечения ванадия и увеличить скорость фильтрации пульп.

Формула изобретения

1.Способ извлечения ванадия из конвертерных шлаков, включающий обжиг с щелочной добавкой, водное и кислотное выщелачивание огарка и фильтрацию пульпы, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения ванадия в раствор и увеличения скорости фильтрации пульп, кислотное выщелачивание проводят с наложением электромагнитного поля ,с частотой Л.5-20 Гц и напряженностью 16-30 кА/м,

2.Способ по пЛ, отличающийся тем, что кислотное выщелачивание при наложении электромагнитного поля ведут в две стадии: на первой в течение 7-8 мин поддерживают напряженность 16-17 кЛ/м, на второй в течение 6-7 мин 29-30-кА/м.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сидельникова Э.Г. Исследование процесса обжига и вьпделачивание по содовой технологии технической пятиокиси ванадия. Автореф. канд. дне. Пермь, 1974.

2,Сб. Химия и технология ванадиевых соединений. Пермь, 1974, с.92-96..