Способ получения пятиокиси ванадия

 

O rt И (: А Н И Е цб7б558

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03.11.75 (21) 2186562/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.2

С 01G 31/00

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (53) УДК 546.881 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (72) Авторы изобретения

А. А. Ивакин и A. П. Яценко

Институт химии Уральского научного центра АН СССР (71) Заявитель

1 4 Р

4".ь 4 ;- д, a;I.:;., „: —.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЯТИОКИСИ ВАНАДИЯ

Изобретение относится к способам получения пятиокиси ванадия гидролитическим осаждением и может быть использовано для извлечения ванадия из производственных растворов с концентрацией менее

10 г/л Чз05 и получения ванадиевых соединений, которые применяются в металлургии, химической, лакокрасочной и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ извлечения ванадия из 10 бедных растворов, заключающийся в том, что в исходные щелочные растворы (концентрация Vq05 2,5 — 5 г/л) добавляют известковое молоко, раствор СаСIе, либо сухой извести (1). Нагревают до 90 С и пе- 15 ремешивают. Полнота осаждения ванадия

99,6 — 99,7%. Полученный продукт содержит, %: 28 — 32 Vg05, 44 — 50 СаО, 1,5 — 3,5

MgO, 3 — 5 SO5) 1,3 — 2,5 ЯО2.

Недостатками способа являются низкое 20 содержание основного вещества в продукте (28 — 32%), а получаемый продукт не может использоваться непосредственно и перерабатывается на пятиокись ванадия.

Наиболее близок по технической сущно- 25 сти и достигаемому результату к изобретению способ получения пятиокиси ванадия реактивной чистоты, заключающийся в обработке растворов метаванадата аммония неорганической кислотой (2 — 2,5 н.) в усло- 30 виях, когда отношение Н+ к VO5 — равно 0,9, концентрация ванадия в растворе — 150—

170 г/л. Осаждение ведут при 70 — 90 С, Полученный и отфильтрованный осадок промывают в две стадии до промывных вод с рН 4 — 5. Затем осадок прокаливают при

500 †6 С.

Такой способ требует дорогостоящего реагента NH4VO>, пригоден только для богатых по ванадию растворов. Кроме того, рекомендуемая слабая концентрация кислоты увеличивает объемы реагирующих масс и сливных вод.

Цель изобретения — повышение чистоты продукта при использовании производственных (кислых, щелочных или нейтральных) растворов с концентрацией менее 10 г/л

Ч2 05.

Достигается это тем, что по предложенному способу обработку исходного раствора ведут гидролизующим агентом до мольного отношения Н+ к VO — з, равного 1,2—

1,55, с последующим введением соли аммония.

Из растворов с содержанием 3 — 4 г/л

V>O5 обработку гидролизующим агентом ведут до мольного отношения Н+ к VO5 —, равного 1,50 — 1,55.

Из растворов с содержанием 4 — 7 г/л

7205 обработку гидролизующим агентом

676558

15

Составитель А. Яценко

Редактор А. Соловьева Техред А. Камышникова Корректор В. Петрова

Заказ 1680/16 Изд. Ия 452 Тираж 591 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 ведут до мольного отношения Н+ к VO -, равного 1,40 — 1,50.

Из растворов с содержанием 7 — 10 г/л

V>Os обработку гидролизующим агентом ведут до мольного отношения Н+ к УОз, равного 1,2 — 1,4.

Предложенный способ заключается в том, что в производственные растворы с содержанием ванадия от 3 до 10 г/л V>Oq вводят гидролизующие агенты до заданной, в зависимости от концентрации ванадия в растворе, степени подкисления при отношении Н+ к VO3 â€, равном 1,55 — 1,20. Затем добавляют 1 кг соли аммония на 1 кг пятиокиси в растворе. Реагирующие массы нагревают до 95 — 97 С и выдерживают, перемешивая 2 — 3 ч.

Осадок отфильтровывают, промывают водой при соотношении Т:Ж, равном 1:2, и прокаливают при 575 †6 С.

После прокаливания осадок содержит, /о. V205 97,5 — 99,5; ИазО 0,6 — 0,15 /о, остальные примеси 1,9 — 0,35%. Извлечение

99 5 — 99 7о/о

В качестве гидролизующих агентов в зависимости от среды раствора используют концентрированные минеральные кислоты, щелочи, соду, карбонат аммония. При использований последнего, соль аммония дополнительно вводить не требуется.

Количество гидролизующего агента рассчитывают в зависимости от концентрации ванадия.

Пример 1. 100 мл раствора, содержащего 0,0396 г. экв/л VqOq (3,6 г/л) и

0,078 г.экв/л свободной щелочи, подкисляют до отношения Н+ к VO3 —, равного 1,5, 20,94 н. серной кислотой (0,66 мл). Добавляют 0,36 г хлористого аммония, подогревают до 95 С и выдерживают 2 ч. Осадок фильтруют, промывают, прокалив ают при

600 С. Осадок содержит, /о: Vg05 97,5;

Na O 0,6.

Пример 2. 800 мл раствора, содержащего 0,11 r экв/л V Oq (10,0 г/л) и

2,07 г экв/л НС1, нейтрализуют 74,4 r карбоната аммония (до отношения Н+ к VO3 —, равного 1,2), подогревают до 98 С и выдерживают при этой температуре 2 ч. Осадок фильтруют, промывают, прокаливают при

600 С. Осадок содержит, %. V>0; 99,1;

Na O 0,1.

Пример 3. 400 мл нейтрального раствора, содержащего 0,088 г. экв/л V>Os (8,0 r/ë), подкисляют до отношения Н+ к

VO3 —, равного 1,3 78 /о-ной H2SO4 — 4,2 мл.

Добавляют 3,2 г хлористого аммония. Подогревают до 95 С и выдерживают 2 ч.

Осадок фильтруют, промывают, прокаливают при 600 С. Осадок содержит, /о. V205

99,3; Na O 0,15.

Предложенный способ дает возможность получить чистую пятиокись ванадия непосредственно из производственных растворов с концентрацией менее 10 г/л V O без дополнительного концентрирования в них ванадия и получения каких-либо промежуточных продуктов. Получаемая пятиокись ванадия не уступает по качеству пятиокиси ванадия, полученной из растворов с концентрацией более 10 г/л V>0 . Кроме того, в процессе гидролиза не требуется регулировки рН и появляется возможность использовать концентрированные минеральные кислоты и щелочи, что снижает объемы реагирующих масс и сливных вод.

Ф ор мул а изобретения

1. Способ получения пятиокиси ванадия гидролитическим осаждением из растворов в присутствии иона аммония, включающий нагревание, выдержку, фильтрацию, промывку, прокаливание при 575 — 600 С, о тличающийся тем, что, с целью повышения чистоты продукта при использовании производственных растворов с концентрацией менее 10 г/л V>Os, обработку гидролизующим агентом ведут до мольного отношения Н+ к VO3 —, равного 1,2 — 1,55, с последующим введением соли аммония.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что из растворов с содержанием 3—

4 г/л V 05 обработку гидролизующим агентом ведут до мольного отношения Н+ к

VO> —, равного 1,50 — 1,55.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что из растворов с содержанием 4—

7 г/л ЧзОз обработку гидролизующим агентом ведут до мольного отношения Н+ к

VO3 —, равного 1,40 — 1,50.

4, Способ по п. 1, отличающийся тем, что из растворов с содержанием 7—

10 г/л ЧрОз обработку гидролизующим агентом ведут до мольного отношения Н+ к

VO3 —, равного 1,2 — 1,4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Химия редких и рассеянных элементов под ред. К. А. Большакова, т. II, М., «Высшая школа», 1969, с. 488.

2. Патент США Ко 3728442, С 01G 31/00, 1973.