|
|
Ванадий. Ванадий общие сведения в 1830 г шведский химик Зефстрем открыл в железной руде из г. Таберга
Глава 3. ВАНАДИЙ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В 1830 г. шведский химик Зефстрем открыл в железной руде из г.Таберга (Швеция) новый элемент, которому из-за цветового многообразия соединений дал название "ванадий" по имени древнескандинавской богини красоты Ванадис.
В 1867 г. английский химик Роско выделил металлический ванадий (чистотой около 96 %) путем восстановления УС12 водородом. В дальнейшем многие исследователи безуспешно пытались получить более чистый ванадий. Ванадий в силу : трудности его очистки от кислорода, азота., углерода и водорода получался; только в виде хрупких образцов. Лишь в 1927 г. Мардену и Ричу удалось получить первые образцы ковкого ванадия восстановлением V2О5 кальцием.
Свойства ванадия
Ванадий - элемент V побочной группы периодической системы. Высокая химическая активность ванадия обусловлена его" положением в начале ряда с законченной 18-электронной оболочкой.
Некоторые физико-химические свойства ванадия приведены ниже:
Порядковый номер 23
Атомная масса 50,942
Атомный радиус, нм 0,13112
Атомный объем, см3/г-атом 9,1
Ионный радиус Э+5, нм 0,04
Изотопы (природные)
Плотность (при 20 С), г/см3 ....
Температура плавления, С
Температура кипения, С
47;48;49;50;51;52
6,11
1900±25
3350
Ванадий кристаллизуется в кубической объемноцентрированной кристаллической решетке с периодом а = 0,30282 нм.
В виде порошка ванадий имеет серый цвет, в компактном виде - стальной серый. Чистый металл, не содержащий нитрида и карбида, пластичен. Его можно легко протягивать в проволоку и при обычной температуре прокатывать в листы и тонкую фольгу. Металл, содержащий нитриды или карбиды, тверд и хрупок.
Области применения
В качестве легирующих добавок ванадий стали применять металлургии еще в конце прошлого столетия.
Возможность использования самого металла и сплавов на его основе появилась совсем недавно — после освоения производства чистого металла. Значительную часть ванадия используют в виде оксидов, солей и других соединений.
Черная металлургия. Около 90 % ванадия используют для легирования сталей и чугунов. В специальных сортах сталей ванадий способствует образованию тонкой и равномерной структуры, делает сталь более плотной, повышает вязкость, предел упругости, временное сопротивление, предел прочности при изгибе, расширяет интервал закалочных температур. Карбиды ванадия повышают твердость стали, увеличивают сопротивление истиранию и ударным нагрузкам. Ванадий - важная добавка в инструментальной (до 2 %) и конструкционной (до 0,2 %) сталях, сталях для газопроводов высокого давления. Развитие тяжелого и транспортного машиностроения "обязано" ванадиевомарганцевой стали, отличающейся большим сопротивлением удару и усталости. Ванадий используют для легирования сталей в комбинации с хромом, никелем, молибденом, вольфрамом. Ванадием легируют также чугун. В машиностроении применяют чугунное литье с присадкой 0,1-0,35 % V для изготовления паровых цилиндров, поршневых колец и золотников паровых машин, прокатных валков, матриц для холодной штамповки. Он - компонент сплавов для постоянных магнитов. Вводят ванадий в сталь в виде феррованадия - сплава железа с 35-80 % V.
Цветная металлургия. Ванадий применяют для производства сплавов на железной основе (меднованадиевые сплавы и ванадиевые бронзы). Из сплава Ti-4%,Al-4%.V изготовляют элементы авиационных реактивных двигателей, ракет. Аналогичное применение находят сплавы Тi - 13 % V -11 % Сг - 3 % А1 и Ti - 6 % А1 - 4 % V. Ванадий применяют как материал для оболочек ядерных реакторов и покрытия топливных элементов, производства сверхпроводящих сплавов.
Химическая промышленность. Оксид ванадия V2О5 имеет большое значение как активный катализатор при синтезе органических веществ (ацетальдегида и уксусной кислоты, бензальдегида и бензойной кислоты), при контактном способе производства серной кислоты. VОС13 - катализатор в производстве некоторых каучуков и других полимеров.
Химические соединения ванадия. Ванадаты элементов
1-111 групп используют для получения люминофоров с белым
свечением и со свечением в любом диапазоне видимого света, для применения в ртутных лампах высокого и низкого
давления, для цветных и обычных кинескопов. Описаны лазеры на основе ортованадатов иттрия, лантана, гадолиния
лютеция. В сельском хозяйстве растворимые соли мышьяковистованадиевой кислоты используют в качестве фунгисидов и инсектисидов. Текстильная промышленность применяет ванадаты в качестве протрав при крашении хлопчатобумажных тканей. В медицине применение ванадия основано на окислительных и антисептических свойствах его соединений. Соединения ванадия широко используют в стекольной и керамической промышленности благодаря их разнообразной окраске, а также в фотографии и кинематографии в качестве проявителей, сенсибилизаторов и красителей фотопленки и отпечатков.
Основные производители ванадия и его соединений в капиталистическом мире - ЮАР, США, Финляндия и Чили.
Большая часть ванадия (83 %) расходуется в виде феррованадия и нового ванадиевого сплава (83-86 % V, 10-13 % С, 1-3 % Fе). Новый сплав, получивший название "Карван", по свойствам не уступает феррованадию, а стоимость его значительно ниже. Около 3 % ванадия расходуется в виде оксида ванадия (V), 3% - в виде метаванадата аммония NН4VО3.
Минералы, руды и месторождения
Массовое содержание ванадия в земной коре (0,02 %) превышает содержание меди, цинка или свинца. Однако самостоятельные промышленные месторождения встречаются редко - он рассеян в различных минералах и горных породах. Характерная особенность промышленных ванадиевых руд - Комплексность. Из собственно ванадиевых минералов (всего их известно более 50) наибольшее значение имеют следующие.
Роскоэлит КV2[А1Si3О10](ОН)2 - ванадийсодержащий мусковит (32,4 % V2О3). Руда представляет собой песчаник, сцементированный роскоэлитом. Содержание У2О3 в рудах достигает 3-5 %. Месторождения известны в Западной Австралии, США и СССР.
Роскоэлитовая руда Центрального Казахстана характеризуется тесным переплетением рудных минералов с глинистыми и углисто-органическими веществами. Содержание V2О3 в необогащенной руде 0,06-0,10 %.
Патронит V2S5*xS - очень редкий минерал. Известно лишь одно крупное месторождение в Перуанских Андах. Содержит 19-25% V2О5. Ассоциирован с гипсом, куискуитом.
Ванадинит РЬ5(VО4)3С1. Встречается в зоне окисления свинцово-цинковых сульфидных месторождений. Содержит 19,40% V2О5. Крупнейшие месторождения находятся в Юго-Западной Африке.
Карнотит К2(UO2)2[VО4]2 • ЗН2О содержит 19,80% V2О5. Распространен в зоне выветривания осадочных пород, главным образом песчаников, обогащенных органическими остатками.
Магнетиты и титаномагнетитовые руды. Ванадий в них изоморфно замещает железо (радиусы ионов V3+ и Fе3+ соответственно 0,065 и 0,067 нм). Содержание ванадия (в пересчете на V2О5) в титаномагнетитах различных месторождений колеблется от 0,2 до 1,8%, титана - от 10 до 20% ТiО2.
Крупные месторождения титаномагнетитов найдены также в США, Финляндии, КНР, Индии.
Бокситы часто содержат ванадий. Некоторые алюминиевые заводы предусматривают попутное получение ванадиевых концентратов.
Железофосфорисгые руды многих месторождений содержат до 0,1 V2О5. В рудах этого типа ванадий, по всей вероятности изоморфно замещает фосфор.
Ванадийсодержащие горючие полезные ископаемые. Ванадий концентрируется в асфальтитах (в патроните до 25% V2О5,,битумах, нефти, горючих сланцах.
Обогащение ванадинитовых руд включает дробление, пoмол, выделение концентратов гравитационным способом и иx флотацию. Титаномагнетиты легко обогащаются магнитной сепарацией, за исключением случаев, когда зерна ильменита и магнетита мелки и взаимно прорастают. При магнитной сепарации магнетит [FеО • (Fе, V)2О3] отходит в магнитную, а ильменит FеО-TiO2 - немагнитную фракцию.
2. ПРОИЗВОДСТВО СОЕДИНЕНИЙ ВАНАДИЯ
Проблема промышленного получения ванадия в основном решена использованием рассеянного ванадия, встречающегося в железных рудах. При доменной плавке ванадийсодержащих железных руд или агломератов после магнитного обогащения случается ванадиевый чугун, в который переходит 80-85 % и ванадия.
Извлечение ванадия из чугуна слагается из следующих стадий:
1) получение обогащенного ванадием шлака в процессе
передела чугуна в сталь;
2) переработка ванадиевого шлака с получением оксида
I ванадия, ванадата кальция или ванадата железа;
выплавка феррованадия;
получение металлического ванадия или его соединений
высокой степени чистоты.
Ванадий и другие примеси, находящиеся в чугуне - кремний, марганец, хром, фосфор - в составе оксидов переходят в шлак. Поэтому для получения шлаков с высоким содержанием оксидов ванадия стремятся выплавлять чугуны с низким содержанием кремния и марганца и повышенным содержанием ванадия. Состав ванадиевого шлака зависит от характера руды, из которой выплавлен чугун.
Извлечение ванадия из фосфористого чугуна
Богатые ванадием шлаки (до 4-5 % V) получают при переделе фосфористого чугуна в две стадии. Сначала продувают чугун в конвертере с кислой футеровкой. В первую очередь окисляется ванадий, который переходит в образующийся шлак. Ванадиевый шлак сливают и ведут дальнейший передел чугуна в конвертере с основной (доломитовой) футеровкой, дополнительно вводят в конвертер известь. При этом получают фосфористые (томасовские) шлаки с содержанием до 20 % Р2О5, используемые после помола в качестве удобрений.
Извлечение ванадия из титано-магнетитовых руд
Диоксид титана в титано-магнетитах затрудняет доменную плавку руды, так как повышает температуру плавления и вязкость шлаков. Для устранения этого в шихту доменной плавки предложено добавлять доломит (способ акад.М.А.Павлова) - образуются менее вязкие и менее тугоплавкие шлаки. Для плавки в домне концентрат агломерируют. Ванадиевый чугун переделывают на сталь в бессемеровских конвертерах, получая обогащенные ванадием шлаки.
Извлечение ванадия из передельных шлаков.
Ванадий в шлаках содержится в основном в составе соединений типа шпинели FеО • V2О3 и МnО • V2О3. Ванадиевые шлаки представляют собой ванадиевые концентраты, относительно легко перерабатываемые на оксид ванадия или ванадат кальция, поскольку при переделе чугуна на сталь ванадиевые шлаки получают попутно. Это обусловливает сравнительно низкую себестоимость ванадия в шлаках. Оксид ванадия получаемый из шлаков, может конкурировать с оксидом ванадия, получаемым из богатых ванадиевых руд и концентратов Ванадиевый шлак содержит, %: V2О5 до 18; FеО 19-20; Мn( 10-25; SiO2 12-30; ТiO2 4-6; Сг2О3 5-15; СаО 20-10.
Ванадиевые шлаки перерабатывают следующими способами
окислительным обжигом с хлоридом натрия или сильвинитом;
окислительным обжигом с карбонатом натрия;
хлорированием.
При переработке высокоизвестковых шлаков (содержание СаО выше 10 %) оксид кальций обжиг с содой дает более высокое извлечение, чем обжиг с поваренной солью. Хлорированием извлекают из конверторных шлаков наряду с ванадием также титан. При обжиге с хлоридами или содой ванадий образует водорастворимые ванадаты, при переработке хлорированием получается оксохлорид ванадия.
Способ окислительного обжига с хлоридами
Принципиальная технологическая схема переработки шлака приведена на рис. 35.
Обжиг. Установлено, что при температуре выше 800-850 С в окислительной атмосфере реакция
2NаС1 + 1/2 О2 = Nа2О + С12
значительно ускоряется в присутствии оксидов железа, марганца и особенно ванадия (V). Образующийся Nа2О реагирует с V205:
Na2O + V2О5 = 2NаV03
Выщелачивание. Обожженный материал выщелачивают водой или последовательно водой и разбавленной серной кислотой (6-8 %). Кислотное выщелачивание позволяет извлечь из спека ванадий (IV), не окислившийся в процессе спекания с хлоридами.
Выщелачивают спек преимущественно в пневматических выщелачивателях — пачуках. Для непрерывного выщелачивания применяют батарею из нескольких пачуков, связанных друг с другом с верхней части сливными лотками или патрубками. В первый аппарат — смеситель поступают шлак и вода в соотношении 1:2. По мере заполнения его избыток пульпы стекает в следующий аппарат. Из последнего выщелачивателя пульпа самотеком поступает на вакуум-фильтры. Здесь отделяют твердые остатки шихты - хвосты, промывают их и направляют на дальнейшую переработку. Хвосты содержат не более 0,05 % V. Выщелачиватели бывают деревянные, стальные с футеровкой из керамических плиток, железобетонные. Всего в раствор извлекается 90-92 % ванадия.
Осаждение ванадия из растворов. Для выделения ванадия из растворов предложены методы осаждения его в составе гидратированного оксида или солей. Выбор метода зависит от природы сырья, способа его переработки, концентрации растворов и других причин. Растворы после выщелачивания в зависимости от состава шлаков содержат 5-35 г/л V2О5. Наибольшее распространение получило выделение ванадия в составе: а) гидратированного оксида ванадия V2О5-nН2О; б) ванадата кальция; в) ванадата железа; г) ванадата аммония. Из растворов, содержащих более 20 г/л V2О5, целесообразно выделить гидратированный V2О5 как соединение с большим содержанием V2О5. Из более бедных растворов выгоднее осаждать ванадаты - значительно менее растворимые соединения, чем V2О5. Гидролиз концентрированных растворов V2О5 выражается условной реакцией:
V205-2Н2S04+nН2О = V205 * nН2О +2Н2SО4.
Оптимальные условия кислотности для выделения ванадия из растворов - 0,05-0,14 .
Для окисления соли ванадила до соединений ванадия (V) в раствор перед нейтрализацией добавляют окислители, например хлорат калия. При осаждении ванадия из щелочных растворов в них добавляют серную кислоту до нейтральной или слабокислой реакции. Учитывают, что в процессе кипячения раствора и выпадения гидратированного оксида ванадия кислотность значительно повышается.
При соблюдении оптимальных условий из растворов, содержащих более 20 г/л V2О5, может быть осаждено до 98 % V2О5. Осаждение ведут в реакторах, футерованных керамит ческой плиткой. После отстаивания осадка V2О5-nН2О маточный раствор декантируют, осадок репульпируют и подают на плоский вакуум-фильтр.
Расплавленный продукт выпускают из печи на охлаждаемый водой вращающийся стол-гранулятор. У2О5 застывает тонким слоем и в форме пластинок сбрасывается в вагонетку. Плавленый оксид ванадия (V) обычно имеет темно-бурый цвет из-за образующихся в процессе плавки низших оксидов. Продукт имеет следующий примерный состав, %: V2О5 88,1; SiO2 1,2, А1203 1,3; Fе203 5,5; СаО 1,4; МgО 0,5; МnО 1,4; Сг2О3 0,3. Общее извлечение из шлаков 80 %, при повторной переработке хвостов от выщелачивания - 85-90 %. Однако общее извлечение из руды из-за низкой концентрации ванадия составляет 20 %. Так, при доменной плавке керченских руд с 0,08 % V2О5 теряется 13 %, при переработке чугуна 60 %, при хлорирующем обжиге 40 % от поступившего на операцию количества. В растворы при выщелачивании переходит не свыше 22 % содержащегося в руде ванадия. Однако попутное извлечение ванадия при крупнотоннажных производствах, каким является получение стали из чугуна, обусловливает сравнительно низкую себестоимость ванадия и делает его извлечение экономически выгодным.
Способ окислительного обжига с карбонатом натрия
В окислительной атмосфере вскрытие ванадиевой шпинели содой, как и спекание с хлоридом натрия, ведет к получению ванадата натрия и описывается суммарной реакцией:
4FеО-V2О3+4Nа2С03+502 = 8NаVО3+4СО2+2Fе2О3.
Более высокое содержание в шихте соды позволяет несколько повысить извлечение ванадия в раствор при водном выщелачивании, ухудшает фильтрацию. Выщелачивание проводят водой при соотношении Т:Ж=1:4 и 60 °С, затем — дважды 3 %-ной Н2SО4 при Т:Ж=1:3 и комнатной температуре. В раствор переходит до 95 % ванадия. Оксид ванадия (V), осажденный из полученных растворов, содержит 86—89 V2О5.
Варианты содовой технологии извлечения ванадия из шлаков, кроме обжига с содой, включают также операции выщелачивания (водного и кислотного), выделения ванадия из растворов.
Преимущество способа обжига с содой по сравнению с хлорирующим обжигом состоит в том, что не образуются хлорсодержащие газы, и это избавляет от необходимости организации громоздкой системы нейтрализации отходящих газов.
Недостаток технологии в том, что применение соды, как химически более активного реагента по сравнению с хлоридом натрия, приводит к получению растворов ванадата натрия, более загрязненных примесью сопутствующих элементов.
Осаждение ванадата кальция. Из бедных ванадием растворов наибольшая полнота выделения ванадия достигается при осаждении его в составе ванадата кальция. Так, при переработке керченских шлаков растворы содержали всего 2,5-5 г/л 2О5.
Осаждение ведут известковым молоком, раствором СаС12, сухой известью или известковой пастой при нагревании раствора до 90 °С и перемешивании. Полнота осаждения ванадия 99,6-99,7
Ванадат кальция можно переработать на V2О5 или использовать для получения феррованадия.
Осаждение ванадатов железа. Феррованадаты, пригодные для выплавки феррованадия, получают лишь тогда, когда выделяют ванадий из растворов, содержащих более 20 г/л V2О5. При осаждении из растворов с более низким содержанием V2О5 получают осадки, являющиеся промежуточными продуктами и требующие дальнейшей их переработки. В этом случае осаждают ванадаты железа с целью концентрирования ванадия. Для осаждения используют дешевый железный купорос FеSО4 * 7Н2О. Из растворов осаждается 99-100% ванадия.
Осаждение ванадата аммония. Ванадат аммония осаждают хлоридом аммония из щелочных растворов. Растворимость NН4VО3 уменьшается с увеличением избытка NН4С1 в растворе. При концентрации в растворе 85-100 г/л NН4С1 осаждение ванадия практически полное. При температуре осаждения 50-60 °С, концентрации V2О5 45-60 г/л и перемешивании получается крупнокристаллический ( 0,4 мм) легко фильтрующийся NН4VО3. Его прокаливают, получая чистый V2О5, необходимый для производства катализаторов, чистого металла и сплавов. При большом избытке NН4С1 в маточных растворах его регенерируют: растворы упаривают, хлорид аммония выкристаллизовывают осаждением растворов, отделяют и используют повторно.
Способ хлорирования
Хлорировать ванадиевые шлаки газообразным хлором можно в расплаве хлоридов щелочных металлов. Метод широко применяют в производстве магния и титана и во многих случаях он предпочтительнее хлорирования брикетированной шихты. При хлорировании в солевом расплаве осуществляется хороший контакт между хлором и хлорируемым объектом за счет энергичной циркуляции твердых частиц в газо-жидкостной системе хлор-расплав. Механизм хлорирования в солевом расплаве недостаточно изучен. Решающими факторами, которые определяют 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 MеFеС14 и МеА1С14, давление пара которых во много раз меньше давления пара индивидуальных хлоридов (рис.36).
Очистка оксотрихлорида ванадия. Смесь VОС13, Т1С14, SiС14, полученную в результате переработки конвертерных шлаков, разделяют ректификацией. Вначале проводят первую, очистную ректификацию, чтобы получить смесь VОС13 и ТiС14, достаточно очищенную от примесей. Фракцию, содержащую в основном SiС14, направляют на дальнейшую очистку.
Применяют различные схемы гидрометаллургической переработки карнотитовых руд для комплексного извлечения содержащихся в них ванадия и урана. Во всех случаях измельченную руду прежде всего обжигают, добавляя NаС1 (6-10 % от массы руды). Температура обжига 850 °С. При более высокой температуре соединения ванадия реагируют с ЗЮ2, образуя нерастворимые силикаты, и извлечение ванадия резко падает. По одному из вариантов обожженную руду выщелачивают водой для извлечения ванадия (уран при этом в раствор не переходит), пульпу фильтруют, из раствора выделяют ванадий. Нерастворимый остаток (кек) поступает на дальнейшую переработку для извлечения урана. Другие в.н1 рианты заключаются в совместном выщелачивании ванадия и урана из обожженной руды растворами минеральных кислот (Н28О4, НС1) или растворами соды; ванадий и уран образуют при этом соответствующие соли ванадила и уранила.
Кислотное выщелачивание обеспечивает наибольшее извлечение ванадия, но оно применимо лишь при небольшом содержании в руде карбонатов. Аппараты для сернокислого выщелачивания изготавливают из танталовой стали, кремнистого чугуна и снабжают крышками для отвода агрессивных паров кислоты. Из-за большого отношения твердого к жидкому (Т:Ж) вязкость пульпы обычно высока, поэтому материал аппаратуры, трубопроводов и насосов должен иметь повышенную
износостойкость. Иногда вскрытие серной кислотой проводят1
в наклонных обогревамых трубчатых печах. Руду и кислоту
подают в верхнюю часть печи, продукты реакции удаляют I
рез нижнюю часть. 1
Для выщелачивания растворами соды требуется руда более мелкого помола, так как сода не воздействует заметно на сопутствующие минералы, которые могут экранировать частицы ванадиевой руды. Выщелачивание ведут и в периодическом, и в непрерывном (прямоточном или противоточном) режиме в аппаратах с механическим или пневматическим перемешиванием - при обычных температурах и при подогреве пульпы.
В последнее время наибольшее значение приобретают методы, основанные на сорбции ванадия ионитами и экстракции его органическими реагентами. В качестве экстрагентов соединений ванадия предложены алифатические амины, вторичные жирные спирты, трибутил-фосфат и другие органические производные фосфорной кислоты.
Извлечение ванадия из других видов сырья
Извлечение из патронитовых руд. По одним схемам патронитовые руды подвергают окислительному обжигу, огарок ввиду большого содержания в нем ванадия алюминотермически восстанавливают в электропечах и получают феррованадий. По другим схемам концентрат обжигают и перерабатывают способами, описанными выше, т.е. путем выщелачивания обожженного материала растворами щелочей или кислот с последующим осаждением концентрата V2О5 из растворов.
Извлечение из бокситов. При переработке бокситов методом Байера около 65% ванадия переходит в шлам, остальная часть (соединения ванадия V) - в алюминатный раствор. При наличии в алюминатном растворе 100-300 г/л Na2О растворимость солей ванадия можно значительно снизить, добавив NаF в соотношении V2О5: NаF = 1:2. Ванадий перехолид в осадок в составе соли 2Nа3VО4-NаF-19Н2О.
Извлечение ванадия из технического тетрахлорида титана
Содержание ванадия в составе VОС13 в техническом тетрахлориде титана 0,07-0,08%. Очищенный ТiСl4 должен содержать менее 0,001 % V. VОС13 содержит кислород, который в процессе магниетермического восстановления TiС14 попадет в титановую губку, и это увеличивает твердость металла.
Для химической очистки Т1С14 от VОС13 используют низшие хлориды титана, медный порошок, сероводород, минеральные масла. Сущность процесса очистки заключается в избирательном взаимодействии добавляемых веществ с VОС13,
Хлорирование феррованадия
Пластичный металлический ванадий можно получить, восстанавливая низшие хлориды ванадия магнием, другими металлами, водородом, а также электрохимическим путем с применением в качестве электролита расплавленной смеси низших хлоридов ванадия и хлоридов щелочных металлов с последующей переплавкой полученного металла в электроннолучевой печи. Источник получения низших хлоридов ванадия - тетрахлорид VС14, получаемый хлорированием феррованадия. Феррованадий в данном случае можно рассматривать как концентрат ванадия.
Процесс получения металлического ванадия слагается из следующих операций: 1) тетрахлорид ванадия превращают в трихлорид перегонкой с обратным холодильником по реакции
2VС14 = 2VС13+С12
в токе газа-носителя, инертного по отношению к хлоридам ванадия; разложение ускоряется в присутствии катализаторов; 2) удаляют VОС13 из VС13 дистилляцией; 3) восстанавливают VС13 до металла, контролируя добавку его в расплавленный магний в атмосфере аргона; 4) удаляют магний и МgСI2, вакуумной сепарацией; 5) выщелачивают оставшийся МgС12, затем промывают и сушат порошок ванадия.
Общее извлечение ванадия невысоко из-за потерь в составе УОС13 за счет адсорбции хлоридом железа (III). Потери ванадия можно снизить, если хлорировать УОС13 до
щи г
149
VСl4 в присутствии угля при 700 °С. Другой метод уменьшения потерь ванадия за счет адсорбции хлоридом железа (III) состоит в пропускании газообразных продуктов хлорирования через обогреваемую до 250 °С насадку из кусков хлорида натрия. Хлоропроизводные ванадия не реагируют насадкой, а хлорид железа образует с хлоридом натрия малолетучий легкоплавкий NаFеС14. Появляющаяся на солевой насадке жидкая фаза способствует очистке и от других примесей в парогазовой смеси. Конденсат хлоропроизводных ванадия содержит железа не более 0,003 % (считая на оксид).
|
|
|
Скачать 2.53 Mb.