Металлургия ванадия

Схема получения ванадия.

V₂O₅ может быть побочным продуктом при получении медного штейна.

Последовательность операций:

1)измельчение и подготовка материала;

2)перевод в растворимое состояние и обжиг;

3)выщелачивание;

4)получение чернового ванадиевого ангидрида.

Подготовка

а.ИзмельчениеV-содержащих  шлаков.

б.Подготовка к выщелачиванию. Измельченный шлак смешивают с NaCl,

Н₂O, H₂SO₄ и тщательно перемешивают. V переходит в форму ванадатов щелочных металлов.

Подготовка шлака для переработки и обжиг

а.Подготовка шлака для переработки с целью перевода ванадия в растворимое состояние.

б.Обжиг во вращающихся трубчатых печах: V³⁺→V⁵⁺ (водорастворимый ванадат).

Обожженный материал быстро охлаждают, чтобы обеспечить растворимость ванадата в воде

Реакции:

NaCl+ H₂SO₄→NaHSO₄ + НСl —?H(при 20 °С);

2NaCl + H₂SO₄→Na₂SO₄ + 2НСl —?H (при обжиге);

V₂O₄ + 8HCl→2VCl₄ + 4Н₂O;

V₂O₅ + 6HC1→2VOC1₃ + Н₂O.

Выщелачивание

а. Промежуточные стадии выщелачивания:

—1-я стадия: обработка Н₂O при 80 °С. Отфильтрованный осадок направляется во 2-ю стадию.

—2-я стадия. Осадок разбавляют 1н. H₂SO₄; происходит растворение ванадата.

б. Дополнительная обработка. Сu и Zn  осаждают в виде карбонатов и гидроокислов.

Получение чернового ванадиевого ангидрида

а.Получение Сернокислый ванадиевый раствор обрабатывают H₂SO₄V₂O₅ выпадает в осадок, Na₂SO₄ отмывают. Полученный продукт содержит ~ 85 % V₂O₅+ Fe, Mn, Mo, Сu, щелочи.

б.Очистка V₂O₅. Осуществляется переводом с помощью NH₃ в метаванадат аммония. При этом происходит очистка от Feи Мn. Очищенный продукт прокаливают:

2NH₄VO₃→V₂O₅ + 2NH₃ + Н₂O.

в.Возможные пути получения металлического ванадия:

—металлотермия V₂O₅+5Ca→2V+5CaO;

—электролитический способ (на феррованадий, ~50 % V).