ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Извлечение ванадия из передельных шлаков из "Химия и технология редких и рассеянных элементов часть 3 издание 2ое, переработанное и дополненное" Извлечение ванадия из передельных шлаков. Переработка ванадиевых шлаков наиболее эффективно производится следующими способами 1) окислительным обжигом с поваренной солью или сильвинитом 2) окислительным обжигом с содой 3) хлорированием. Наиболее пригодно для передельных шлаков вскрытие путем окислительного обжига с поваренной солью. Из шлаков, содержащих более 12% СаО, обжиг с содой дает более высокое извлечение, чем обжиг с поваренной солью. Хлорированием извлекают из конверторных шлаков наряду с ванадием также и титан. Принципиальная технологическая схема переработки шлака по способу окислительного обжига с Na l приведена на рис. 4. [c.23] На производство феррованадия, чистых соединений ванадия в др. [c.24] Шихта для обжига состоит из измельченного до размера частиц 0,2 мм шлака и поваренной соли (в виде природного продукта). Более грубое дробление требует большей продолжительности обжига, интенсивного перемешивания, уменьшения толщины слоя шихты. Более мелкий помол способствует образованию легкоплавкого силиката натрия. Появляющаяся жидкая фаза вызывает спекание шихты, ухудшает условия окисления шлака и в конечном счете снижает извлечение ванадия. Спекаемость шихты можно уменьшить, если предварительно ее гранулировать. При этом извлечение водорастворимого ванадия повышается от 80—88 (без грануляции) до 95%. Для приготовления шихты используется также сильвинит (K l Na l) или K l. Добавляют хлорида 8—10% от массы шлака. [c.25] Чтобы шихта хорошо перемешивалась и был контакт с окислительной атмосферой, спекают в трубчатых вращающихся печах. Длина печи 20—50 м, наклон ее и число оборотов подбирается так, чтобы шихта находилась в зоне реакции 4—5 ч. Печь футеруют шамотным кирпичом. Обогревают ее за счет сжигания генераторного газа или мазута. Весьма эффективно спекание в печи с кипящим слоем ввиду лучшего контакта твердой и газообразной фаз. После обжига шихта поступает в трубчатый холодильник, а затем на выщелачивание. Отходящие газы содержат непрореагировавший хлор. Их направляют на нейтрализацию. [c.25] Осаждение ванадата кальция. В случае получения бедных ванадием растворов наибольшая полнота выделения ванадия из растворов достигается при осаждении его в форме ванадата кальция. Так, при переработке керченских шлаков растворы содержали всего 2,5—5 г/л V аО 5. [c.27] Ванадат кальция можно переработать на V2O5 или использовать для получения феррованадия. В последнем случае для уменьшения механических потерь и пылеобразования продукт прессуют на гидравлических прессах, получая плотные брикеты, удобные для транспортировки и дальнейшей переработки. [c.28] Переработка ванадиевых шлаков хлорированием. Хлорировать ванадиевые шлаки газообразным С 2 можно в расплаве хлоридов щелочных металлов. Метод широко применяется в производстве магния и титана и во многих случаях предпочтительнее хлорирования брикетированной шихты. При хлорировании в солевом расплаве осуществляется хороший контакт между хлором и хлорируемым объектом за счет энергичной циркуляции твердых частиц в газожидкостной системе хлор— расплав. Механизм хлорирования в солевом расплаве недостаточно изучен. Решающим фактором, который определяет степень хлорирования компонентов, являются кинетика протекающих процессов на границе раздела фаз и скорость удаления образующихся хлоридов из расплава. Процесс напоминает кипящий слой, причем пылеунос незначителен, так как частицы материала смочены расплавом. Хлорирование в солевом расплаве сравнительно легко осуществимо, высокопроизводительно. Применительно к ванадиевым шлакам этот процесс имеет то преимущество, что образующиеся хлориды железа и алюминия связываются хлоридами щелочных металлов в малолетучие соединения типа MeFe l4 и MeAl l4, давление пара кото-)ых во много раз меньше давления пара индивидуальных хлоридов [21]. [c.28] Хлоратор представляет собой шахтную электропечь прямоугольного сечения с горизонтальной распределительной решеткой (рис. 5). [c.28] Хлорирование идет за счет тепла экзотермических реакций. Средний состав конденсата (%) VO I3 45, TI I4 21, SI I4 32, AI I3 0,8, I4 0,45, примеси O I2, g le, H l. Таким же способом можно перерабатывать техническую VjOg [26]. [c.30] Очастт окситрихлорида ванадия. Смесь VO I3, TI I4, SI I4, полученную в результате переработки конверторных шлаков, разделяют ректификацией. Вначале проводят первую, очистную, ректификацию, чтобы получить смесь VO I3 и TI I4, достаточно очищенную от примесей. Фракцию, содержащую в основном SI I4, направляют на дальнейшую очистку. Колонну предварительной ректификации выполняют с тарелками провального типа, устойчивыми против инкрустации твердыми хлоридами. При производительности 2,5 т/сут смеси хлоридов колонна имеет диаметр 200—220 мм, высоту 6,5 м и 20 реальных тарелок. [c.30] Система VO I3—TI I4 близка к идеальной. Относительная летучесть avo ia/Ti i. = 1,25. Поэтому смесь целесообразно разделять в две стадии, так как, чтобы провести процесс в одной колонне, требуется много теоретических ступеней равновесного контакта. После предварительной ректификации получается около 2 т смеси - 60% VO lg, 40% TI I4, 0,05% легколетучих, 0,01% труднолетучих примесей. Разделяют такую смесь двумя последовательными ректификациями в колоннах диаметром 220—240 мм, высотой 10 м с 65 реальными тарелками. [c.30] Если требуется получить продукт, содержащий более 99,9% VO l,, то необходима дополнительная ректификация [59]. [c.30] Вернуться к основной статье