148834. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vanádiumtriklorid előállítására, vanádiumtetrakloridból

Megjelent: 1961. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.834. SZÁM 12. i. 26—32. OSZTÁLY - FE-485. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás vanádiumtriklorid előállítására vanádiumtetrakloridból Fémipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Aradi Antal, Vitányi Irina Vasziíjevna, Major Gabriella, Budapest A bejelentés napja: 1960. június 9. A vanádiumklorid előállítása vanádiumtetrakloridból történik oly módon, hogy a vanádiumtetrakloridot inert gázzal öblítve forralják. A vanádiumtetraklorid forrpontra melegítve lassan vanádiumtrikloridra és klórra bomlik. Az öblítő nemes gáz a keletkezett klórt magával ragadja. A forralás közben keletkező vanádiumtetraklorid és vanádiumoxiklorid párákat visszafolyó hűtővel lefogják és azok újból visszakerülnek a for.ralóedénybe, amíg a teljes vanádiumtetraklorid mennyiség el nem bomlik. A művelet végén a forraló-bontó edényben vanádiumtriklorid és vanádiumoxiklorid marad vissza. A vanádiumoxiklorid legnagyobb része a vanádiumtetraklorid eredeti szennyezéseként kerül a rendszerbe. A visszamaradt anyagot a vanádiumoxiklorid eltávolítása érdekében hevítik. Az alacsony forrpontú vanádiumoxiklorid eltávozik a rendszerből, a szilárd vanádiumtriklorid viszont — valamelyes veszteséggel •— visszamarad. Az említett eljárás különleges edényzetet kíván, miután egyfelől ellen kell állnia a vanádiumtetraklorid, vanádiumoxiklorid és klór komplex korrozív hatásának, másrészről mechanikailag elég erősnek kell lennie, hogy a nagyobb mennyiségű vanádiumtetraklorid — vanádiumtriklorid — vadániumoxiklorid vagy forralása alkalmával elkerülhetetlenül bekövetkező gőzlökéseket kibírja. Ezek a gőzlökések képesek az edényzet törését okozni. A bejelentés tárgyát képező eljárás alkalmas arra, hogy a vanádiumtriklorid előállítása a nagy korróziós veszély és a mechanikai igénybevétel majdnem teljes elkerülésével gyorsan, kényelmesen történhessék. Elvi kiindulópontunk az az észlelet volt. hogy a vanádiumtetraklorid jódhidrogénnel vanadiumtrikloriddá redukálható, ugyanakkor a vanádiumoxiklorid nem redukálódik. Az eljárást két kiviteli módban dolgoztuk ki. éspedig: 1. vanádiumtetraklorid és jódhidrogén közvetlen érinkeztetésével és 2. vanádiumtetraklorid és jódhidrogén oldószerben történő érintkeztetésével. ad 1. Vanádiumtetrakloridba jódhidregéngőzöket vezettünk. A már szobahőmérsékleten lejátszódó reakció következtében a vanádiumtetraklorid szilárd állapotú vanádíumtrikloriddá alakul át, gázállapotú sósiav szabadul fel és szilárd jód válik ki. A képződött sósav gázhalmazállapota és eltávozik. A maradék szilárd vanádiumtriklorid, szilárd halmazállapotú jód és a szennyezőkből visszamaradt vanádiumoxiklorid keveréke, melyből a jódot és a vanádiumoxikloridot oldószerrel előnyösen széntetrakloriddal vagy könnyű benzinnel — el lehet távolítani. A visszamaradt anyag oxiklorid-mentes. vanádiumtriklorid, mely alkalmas arra, hogy belőle oxigén-mentes vanádiumfémet állítsunk elő. ad 2. Frissen gyártott és a klórozás folyamán szénporral, valamint variádiumoxikloriddal szenynyezett, tehát nem tisztított vanádiumtetrakloridot széntetrakloridban vagy könnyű benzinben oldottunk. Az oldatot átszűrve, megszabadultunk a szénszennyezéstől, mely a reaktorba kerülve rontaná a gyártott fém minőségét. A szűrt oldatba, mely vanádiumtetrakloridot és szennyezőként vanádiumoxikloridot tartalmaz, jódhidrogéngőzöket vezetünk. A vanádiumtetraklorid reagál a jódhidrogénnel és vanádíumtrikloriddá redukálódik, de a vanádiumoxiklorid nem. A szilárd vanádiumtrikloridot leszűrtük az oldatból és széntetrakloriddal mostuk. A szilárd fázisban vanádiumtriklorid maradt vissza, a reakció folyamán kivált jód, valamint a szennyező vanádiumoxiklorid átment a mosóanyagba. A leszűrt oldatot és a mosófolyadékot egyesítettük. Az oldatból vizes kirázással eltávolítottuk az oldott vanádiumoxikloridot, mely a vizes fázisban dúsult fel. A vizes oldatból kiejtett vanádiumvegyületet újból vanádiumtetraklorid előállítására használtuk fel. A széntetrakloridban vagy benzinben oldott állapotban levő jódot regeneráltuk jódhidrogén előállítása érdekében. A kapott jódhidrogént szá-