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+ H2SO4NaHSO4 + 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:
2NH4VO3V2O5 + 2NH3 + Н2O.
в.Возможные пути получения металлического ванадия:
металлотермия V2O5+5Ca→2V+5CaO;
электролитический способ (на феррованадий, ~50 % V).