149600. lajstromszámú szabadalom • Vanádiumtriklorid előállítására vanádiumtetrakloridból kénhidrogénes redukcióval
o Megjelent: 1962. augusztus 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •cr N> SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.600. SZÁM 12. i. 26—32. OSZTÁLY — FE—528 ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Vanádiumtriklorid előállítása vanádiumtetrakloridból kénhidrogénes redukcióval Fémipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Aradi Antal, Vitányi Irina Vasziljevna és Major Gabriella budapesti lakosok A bejelentés napja: 1961. június 19. Jóminőségű képlékeny vanádiumfémet az edg ismert halogénmetallurgiás eljárásokkal csak iztított, oxigénmentes vanádiumhalogenidből leit előállítani. A vanádiumot tartalmazó nyersanyag klórozákor elsődlegesen oxigénnel szennyezett vanádintetraklorid (VCI4) keletkezik. Az oxigén szeny•ezés legnagyobb része vanádiumoxiklorid OCI3) formájában van jelen. Minthogy az oxigén szennyezés, illetőleg a DCI3 csak a vanádiumtriklorid (VC13 ) mellől tálítható el kielégítő mértékben, a klórozás során pott VCl4 -t VCl 3 -á kell átalakítani. Ezt az átalakítást eddig vagy hőbontással vézték, a VCI4 semleges gázatmoszférában törtéforralásával, vagy pedig kénporral redukálták vanádiumtetrakloridot. Mind a két eljárás nehézkes. Részben a technofiai akadályok, részben a lassan végbemenő reció gátolja a redukálás gyors és tökéletes végzvitelét. Egy előző szabadalmunkban kidolgoztunk egy árast a VCl4 gáz alakú redukáló anyaggal törlő átalakítására, jódhidrogén segédanyaggal, kintetbe véve a jódhidrogén drága voltát, ki-Igoztunk egy eljárást a VC14 átalakítására VCl 3 -á ^hidrogénnel. kísérleteink szerint a VC14 mind tiszta állapotr, mind oldószerben — előnyösen benzinben — áldva gyorsan és teljesen reagál a kénhidromel, A reakciót a következő egyenlet szemlél-VC14 + 2H 2 S = 6VC13 + S2 C1 2 + 4HC1 tleg a körülmények változtatása esetében: VC14 + H 2 S = 4VC13 -f SCla + 2HC1 1 második reakció különösen a VC14 forrpontoz közeleső hőmérsékleteken következik be. A keletkezett sósavgáz azonnal eltávozik a rendszerből, a képződött kénhalogenidek a keletkezett szilárd halmazállapotú VC13 mellől desztillációval — esetleg vákuumban — eltávolíthatók. Egyidejűleg eltávozik a visszamaradt VOCl3 is. Az általunk kidolgozott eljárás gyors és tökéletes redukcióval jár. A VC13 kiválása során megszilárduló anyag is hozzáférhető a redukáló gáz részére, így nem marad vissza feldolgozatlan vanádiumtetraklorid. A felhasznált H2 S segédanyag olcsó, a keletkezett kénkloridok hasznosíthatók, így a munkamenet nem költséges, különös tekintettel arra, hogy nem igényel különösebb berendezést sem. Kísérleteink során 150 cms nyers VCl 4 -t üvegbe helyeztünk és szobahőmérsékleten H2 S-t buborékoltattunk át rajta oly mennyiségben, hogy az a S2 C1 2 képződésre számolva'. 5%-kal több volt, mint az egyenlet szerint szükséges. A gáz átvezetése kb. 20 percig tartott. A kapott zagyot széntetrakloriddal mostuk, a visszamaradt VOCl3 eltávolítása érdekében. A mosott szilárd anyagot megszárítottuk és 150 C°-on vákuumban tartottuk, míg a nyomása 2 torr alá nem esett. A száraz termék VC13 volt. Ötértékű vanádiumot — azaz ;VOCl s -t — és ként nem tartalmazott. A termék súlya 205 g volt, ami megfelel a bevitt 259 VCl4 -re számolva 97%-nak. Egy másik kísérlet alkalmával ugyancsak 150 cm3 VCl 4 -t oldottunk 200 cm 3 benzinben és a kénhidrogént ebbe az oldatba vezettük be szobahőmérsékleten. A redukció még simábban és gyorsabban futott le, mint az előzően említett esetben, tekintve, hogy a H2 S bizonyos mértékben oldódik a benzinben. A kitermelés ebben az esetben 97,7%-os volt a bevitt VCL.-ra számítva. A kész termék oxigén és kénmentes volt.
