160053. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tiszta vanádiumvegyületek előállítására vizes oldatokból
7 160053 8 A reextrahálást 150 literes, keverővel ellátott tartályokban szakaszosan végezzük. Az 1. lépésben képződő reextrakt V2 0 5 -tartalma 54,7 g/l és a pH =8,3, az 1. szerves fázis V 2O ä -tartalma 2,9 g/l. A 2. lépés után kapott 2. reextrakt V20 5 -tartalma 9,6 g/l, a pH .== 10,6 és a 2. szerves fázis V2 0 5 -tartalma 55 mg/l. A 2. szerves fázist az újbóli felhasználás előtt 20%~os kénsavval végzett telítéssel regenerálni kell. Az egyesített reextraktokból a szabad ammóniát valamint a víz egy részét több órás forralással eltávolítjuk. Ezzel az oldat pH-értéke 7,0—7,5-re áll be, térfogatcsökkenése kb. 20%. A ledesztillált ammóniumhidroxid mint reextrahálószer újra felhasználható. A semleges, tiszta, 40 g/l V2 0 5 -tartalrnú vanádiumoldathoz 5 g/l ammóniumszulfátot adunk, az oldatot keverővel ellátott kristályosító berendezésben 25 °C-ra lehűtjük és az ammóniumtetravanadátot 6—7 óra alatt kikristályosítjuk. 1 g/l V2 0 5 -tartateiú anyalúgot kapunk, amely a kiindulási vanádiumoldathoz, illetve a nyers vanádiumsó oldásához visszavezethető. A kitermelt ammóniunitetravanadát tisztaságát a 3. táblázat mutatja-2. példa: Különlegesen tiszta termék előállítása céljából az 1. példa szerinti vanádiumtartalmú szerves fázis egy részét extrahálás után mosásnak vetjük alá. Mosóoldatként 0,01 térf.% 35%-os hidrogénperoxidot tartalmazó 0,02 N ammóniumhidroxidot használunk. A szerves fázis mosását 1 :1 fázisaránnyal 40 °C-on, az 1. példa szerinti toronyban, ellenáramban, folyamatosan végezzük. A szennyező anyagok csökkenését a 2. táblázat szemlélteti. A szennyezések feltüntetett csökkenése 1000 mm magas toronnyal elérhető- A mosóvíz 2% vanádiumot tartalmaz, amit a kiindulású vanádiumoldatba, illetve a nyers vanádiumsó oldásához visszavezetve a vanadium visszanyerhető. 3. példa: Ammóniumpolivanadátot állítunk elő 1,5—3 pH-értéken, az 1. vagy 2. példa szerint kapott semleges, tiszta vanádiumoldat egy részéből. A 40 g/l V2 0 5 -tartalmú tiszta vanádiumoldatot 99 °C-on tartjuk és erőteljes keverés közben, 2,5 pH-érték eléréséig lassan tömény kénsavat adunk hozzá. Ekkor a vanadium durva kristályos, narancsszínű ammóniumpolivanadát alakjában kiválik. A kivált kristályokat kiszűrjük. A szűrlet V20 5 -tartalma 120 mg/l, s az extrahálási, illetve oldási folyamatba ugyancsak visszavezethető. Az ammóniumpolivanadát tisztaságát a 3. táblázat szemlélteti. 3. táblázat A vanádium-vegyületek összetétele Ammóniumtetra- Airanóvanadát niumpoli-Alkotórész vanadát 1. példa 2. példa 3. példa (%) 77,6 (%) (%) • v2 o 5 (%) 77,6 77,6 87,5 NH4 15,6 15,6 5,7 P 0,03 0,01 0,08 As <0,001 <0,001 <0.001 Si 0,01 0,008 0,01 Na <0,005 <0,005 <0,005 S 0,002 0,002 0,003 (Pb, Bi, Cu, Cd, Zn, Ag, 0,005 0,002 0,01 Hg, Co, Ni) C 0,1 0,1 0,03 4. példa: 25 Az 1. példa szerint járunk el, de a szerves fázis reextrahálását nem ammóniumhidroxiddal, hanem híg kénsavval végezzük. Az ismert módon kénsawal telített szerves 3Q fázist az extrakció előtt KC103 -oldattal (35 g/l C103 ~) mossuk oly módon, hogy a szerves ás vizes fázisok aránya 2:1. A nyers sóoldatot (4,4 g/l V2 0 5 ) fordító-korongos toronyban, 2 :1 szerves-vizes fázis arányban, 98%-os extrakciós g fokkal extraháljuk. A szerves fázis 8,84 g/l V2 0 5 -tartalmú- A reextrakciót ugyancsak fordítókorongos toronyban, a következőképpen végezzük: A reextraháláshoz 4 N kénsavat használunk, 40 a hőmérsékletet 40 °C-on, a szerves és vizes fázisok arányát 5 :1 értéken tartjuk. A reextrakció foka 96%. A reextrakt 27 g/l V2 0 5 tartalmú (a kénsav koncentráció ; = 1 N) és a vanádiumoxid-tartalom a reextrahált szerves 4S fázisban: 0,509 g/l V2 0 5 . A reextrahált szerves fázis a reextrahálás után kénsavval telített formában van jelen és KC103 -oldattal történő mosás után extrakcióhoz újra felhasználható. 5Q A kénsavas reextraktból az ammóniumpolivanadátot 90 °C feletti hőmérsékleten ammóniumhidroxiddal kicsapjuk, vagy a kénsavas reextraktot ammóniumhidroxiddal gyorsan semlegesítjük és az így kapott oldatból az ammóniumtetravanadátot kikristályosítjuk. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás tiszta vanádiumvegyületek előállítására vanádiumtartalmú vizes oldatokból, kiváltképpen nagyobb mennyiségű anionois fosz^for- és arzénvegyülettel valamint fluoridokikal szennyezett oldatokból, a vanádiumnak a szeny-65 nyező anyagoktól folyadók-folyadék-extrakció-4
