147564. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vegytiszta (pro analysi) vanádiumvegyületek előállítására szennyezett polivanadátból
í Megjelent: 1960. október 1. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.564. SZÁM 12. i. 26—32. OSZTÁLY — BU-214. ALAPSZÁM Eljárás vegytiszta (pro analysi) vanadium vegyületek előállítására szennyezett polivanadátból Budapesti Kénsavgyár, Budapest, mint a feltalálók: Kuzsányi Tivadar, dr. Kotsis Endre, dr. Almássy Gyula és Antal János vegyészmérnökök, budapesti lakosok, jogutódja A bejelentés napja: 1959. július 2. Ismeretes, hogy a vegytiszta (pro analysi) vanádiumvegyületek, nevezetesen az ammónium vanadátot, V2 05-o i t, kristályos nátriumvanadátokat stb. eddig bonyolult szervetlen kémiai preparatív módszerekkel állítoták elő, leheőleg tiszta vanadátoldatokíból, ami 'bonyolult eljárás és a vegytiszta vanádiumkészítményeik ára ennek megfelelően •magas is. Meglepő módon azt találtuk, hogy a vegytiszta, vanádiumvegyületek szennyezett polivanadátokből, különösen a timföldgyártás mielléiktermiékeként keletkező' technikai polivanadátokből igen egyszerű módon és kis költséggel közvetlenül előállíthatók. Azt találtuk, hogy a vanadát-ionok anioncserélőgyantán megkötődnek és arról híg elektrolittal, előnyösen híg lúggal könnyen eluálhatók, továbbá, hogy a gyantáról lecsurgó vanadátoldatok annyira tiszták, hogy azokból ammóniurnsókkal, különösen ammóniumkloriddal a legszigorúbb analitikai követelményeknek megfelelő tisztaságú NH4VO3 közvetlenül leválasztható. A termék ismert módon további szigorúan vegytiszta analitikai vanádiumvegyületekké pl. V2O5-dá, kristályos nátriumvanadáttá stb. feldolgozható. A találmány abban van, hogy a szennyezett polivanadátot, célszerűen a timföldgyártás melléktermékeként keletkező polivanadátot híg lúgban oldjuk, ezt anioncserélő gyantaoszlopon, pl. a kereskedelemben „Dowex 2" vagy „Amberlit" néven forgalomba hozott anioncserélőgyanta hidroxiliónos módosulatán átesurgatjuk. A vainadation a gyanta hidroxilosoportjai helyébe lépve, azon megkötődik. Ugyanakkor a vanádiumot kísérő egyéb fémionok oldatban maradnak és a gyantán átfolynak. A reakciófolyamat a következő: R —OH + Na -f-V03?=^R — VO3 + Na + OH mely képletben R a gyantát jelenti. Ez a ioncsere folyamat reverzibilis, a vanadium tehát a megfelelő hidroxilion-koncentrációjú oldattal, a találmány szerint legelőnyösebben n Na OH-val eluálható. NaOH helyett adott esetben sóoldatok is alkalmazhatók, a sók ugyanis megfelelő töménységben vanadátiont — annak helyére lépve — kiszorítják a gyantáról. A kapott eluátumból NH4 CI-el az NH4VO3 hófehér vegytiszta állapotban kicsapható. Példa: A timföldgyártás melléktermékeként keletkező technikai polivanadátot, amely kb. 12—14% szenynyezést tartalmaz, nátronlúgban oldjuk úgy, hogy az oldat vanádiumpentoxidra számítva kb. 1%-os, NaOH-ra számítva pedig legfeljebb 0,1 normál legyen. 300 ml duzzasztott „Dowex 2" anioncserélőgyantából oszlopot készítünk, azt n NaOH-val regeneráljuk és desztillált vízzel átmossuk. Az előkészített vanadato] da tot az oszlopon percenként 5 mles sebességgel átcsurgatjuk mindaddig, amíg az oszlop alján lecsurgó oldat vanádiuninyomokat kezd tartalmazni, amit anilinpróbával ellenőrzünk. Ekkor az átcisurgatást megszakítjuk, az oszlopot 500 ml desztillált vízzel átmossuk, majd a vanádiumot az oszlopról 800 ml n-NaOH-val leoldjuk. Az: eluátum első 100 ml-ét, amely vanádiumot nem tartalmaz, döntjük. A további 700 ml-t felfogjuk. Az így kapott oldathoz ammóniumkloridot adva az NH/jVOs-at csapadék alakjában leválasztjuk, a csapadékot 5—6-szor vízzel dekantáljuk, szűrjük, hideg desztillált vízzel mossuk, majd alkohollal átmossuk és 60°-on szárítjuk. A termék legtisztább, pro analysi minőségű NH4VO3. Ezt a terméket 200—300°-ra felhevítve, ugyancsak pro analysi minőségű VgOn-ot kapunk. Ha a terméket 3 mol NaOH-ban feloldjuk, az oldatot bepároljuk, majd kristályosítjuk, ugyancsak pro analysi minőségű Na3V04-12 H2 0-t kapunk, ha pedig 1 mol NaOH-ban oldjuk, úgy bepárlás és kristályosítás után p.anal.minőségű NaV03-hoz, jutunk. Ha az anioncserélő oszlopról lecsurgó vanadátoldat egy részlete netán zavarois állapotú, ezt a részletet külön fogjuk fel, aktív szénnel derítjük, majd a tiszta eluátummal egyesítjük.
