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?從釩渣中提取釩的新方法
從釩渣中提取釩的新方法:
失去催化性能以后,廢催化劑中含有釩、鉬、鎳或鈷、氧化鋁等有用物質,因此是一種非常有用的戰(zhàn)略資源。但是,在鋼鐵工業(yè)上,并不是把純的金屬釩加到鋼鐵中制成釩鋼,而是直接采用含釩的鐵礦煉成釩鋼。目前國內從廢催化劑中提取釩和鉬時采用的辦法一般是:把廢催化劑磨成粉末,與碳酸鈉混合,在焙燒爐中于700~800℃下焙燒,使釩和鉬轉化成水溶性的釩酸鈉和鉬酸鈉, 因為此時氧化鋁的結構為剛玉結構,用酸堿溶液在一般條件下很難使它溶解,所以用普通辦法很難分離鎳和氧化鋁。
在用堿熔方法處理該渣時,這些釩變成釩酸鈉進入鋁酸鈉溶液,采取一定的方法把釩酸鈉從鋁酸鈉溶液中沉淀出來,所得的結晶稱為釩渣。受氯堿工業(yè)離子交換膜電解法的啟發(fā),筆者提出用離子交換膜電解法來中和釩渣中的堿,至溶液pH值達到一定程度沉淀出氧化鋁,規(guī)方法回收濾液中的釩。在某一次試驗中取得如下數(shù)據(jù):處理600g含鎳鋁渣,回收90g釩渣;該釩渣含釩3.90%,鉬0.058%,其他成分為、鋁酸鈉、水等;釩的回收率為86%。
三價釩鹵化物的熱穩(wěn)定性較差。四價釩鹵化物的穩(wěn)定性差,其中相對說比較穩(wěn)定。常溫下釩的化學性質較穩(wěn)定,但在高溫下能與碳、硅、氮、氧、硫、氯、等大部分非金屬元素生成化合物。五價釩的鹵化物中僅VF5被確認。VF5是白色固體,在19.5℃融化成淡黃色液體,是強氧化劑和氟化劑。五價釩的鹵氧化物較多,VOCl3、VOBr、VO2F、VO2Cl。
當水溶液中有銨鹽存在時,因共同離子效應,偏釩酸銨的溶解度下降。這一現(xiàn)象在釩的濕法冶金中被廣泛應用。偏釩酸銨在常溫下穩(wěn)定,加熱時易分解。它在空氣中的分解反應為:
6NH4VO3=(NH4)2O·3V2O5 4NH3 2H2O 2NH4VO3=V2O5 2NH3 H2O
把釩鈦磁鐵礦磨細(濕磨),磨細后的礦粉與鈉鹽(硫酸鈉)混合造球,球團直接送到鏈篦回轉窯的鏈篦上,利用回轉窯的余熱烘干并加熱至900℃,隨后在回轉窯內于1270℃左右停留60—110min,釩轉化率可達到92%以上。
濕法冶金工藝生產五氧化二釩主要經歷以下生產階段:1、原料預處理;2、固液分離及溶液凈化;3、釩溶液沉淀結晶;4、釩酸鹽分解、干燥及熔煉。
片狀五氧化二釩生產
按熔化方式不同可分為:
一步法熔化制片五氧化二釩
將多釩酸銨或偏釩酸銨直接放入熔化爐中,在1000℃的條件下,脫水、脫氨、熔化一步完成,國內片狀五氧化二釩生產幾科完全采用該方法。
五氧化二釩礦分解
釩礦的分解方法有二類,一是燒結法,即將粉碎的礦粉與純堿或鈉鹽混合并經高溫燒結,使其中的低價態(tài)的釩氧化并轉化為五價的釩酸鈉,然后再用水浸取,使釩溶解進入溶液;二是酸溶法,即將粉碎的礦粉用稀酸(主要是稀硫酸)加熱浸取,使釩直接分解進入溶液。
分離后用空氣流通過雜多酸乙迷配合物層以除去乙迷。在用堿熔方法處理該渣時,這些釩變成釩酸鈉進入鋁酸鈉溶液,采取一定的方法把釩酸鈉從鋁酸鈉溶液中沉淀出來,所得的結晶稱為釩渣。將剩下的有機固體溶于50 ml水中,在真空干燥器中在濃流酸上濃縮至開始出現(xiàn)晶體,然后放置,進一步結晶。過濾出得到的橙色晶體,用水洗滌、晾干(28g,23%),制得的每批樣品所含的結晶水的量都會有所不同。