Файл: Шахтахтинский, Г. Б. Попутное извлечение пятиокиси ванадия при комплексной переработке алунитов.pdf

/

3, Осаждение ванадия в виде ванадата аммония. '//

Ввиду того, что б рассматриваемом нами случае раствор, из которого производится осаждение ванадия, 'Содержит большее количество сульфатных солей, осаждение следует производить не хлористым аммонием, а сульфатом аммония.. Здесь имеется в виду не вводить в раствор излишние ионы, от которых в последующем надо избавляться.

Приведем результаты опытов по осаждению ванадия в виде ванадата аммония из растворов ванадата натрия с раз* личными количествами избытка осадителя (сульфата ам­ мония):

В этих опытах осаждение производилось по следующей методике: к 100 мл раствора ванадата натрия прибавлялся су­ хой сульфат аммония в различных количествах. Смесь разме­ шивалась до растворения сульфата аммония и оставлялась на различное время. При этом вначале образования осадка не наблюдалось, но по истечении некоторого времени появлялся осадок (такого запаздывания не наблюдается при примене­ нии в качестве осадителя хлористого аммония).

Как видим, при соотношении пятиокиси ванадия и суль­ фата аммония 1:2,5 ванадий осаждается почти на 99По­

следует отметить, что размешивание раствора при осаж­ дении значительно ускоряет процесс получения осадка ванада­ та аммония.

Приведем результаты осаждения ванадия сульфатом ам­ мония при различной продолжительности перемешивания раствора:

7°

Эти данные показывают, что оптимальной продолжи­ тельностью размешивания следует считать 3 ч«

•Убедившись в возможности осаждения пятиокисн ванадия сулёфатом аммония, мы сочли нужным проверить осаждение пятиокисн ванадия в присутствии фосфорной кислоты

(табл. 14), I'

Т а 6 л и ц а 14

Как видно из табл. 14, наличие фосфат-ионов, даже в от­ носительно малых количествах, сильно влияет на полноту осаждения ванадия (сравнить опыты 2 и 7 таблицы 14). v

Таким'образом, перед осаждением ванадия в виде аммо­ нийной соли необходимо производить удаление фосфат-ионов.

В следующих наших исследованиях было определено, в какой степени отражается отделение алюминия и фосфорной кислоты на содержание пятиокисн ванадия в растворе.

С этой целью брался раствор ванадийсодержащих суль­ фатных солей, производилось окисление пергидролем, осаж­ дался алюминий (т. е. производилось подкисление раствора серной кислотой до pH = 8), а затем после отделения осадка гипсом из раствора удалялась фосфорная кислота. В раство­

влияния в растворе содержалось относительно большое коли­ чество соли алюминия, но в условиях производства этой со­ ли должно быть значительно меньше. Таким образом, потери незначительные, а в производственных условиях они станут еще более незначительными.

Потери V2O5 после отделения фосфорной кислоты (табл. 15), также оказались незначительными. Однако следует ука­ зать, что эти потери при больших содержаниях пятиокисн ва­ надия повышаются, ввиду чего следует пользоваться раство-

73

- • . Т а б л и ц а 15

словами, не следует увлекаться слишком большим концентри­ рованием растворов по ванадию. '

Изучая условия осаждения ванадия в виде ванадата ам­ мония, как это предусмотрено на заводе химреактивов, работники исследовательского цеха ДАЗа, проводя лаборатор­ ную проверку схемы получения пятиокиси ванадия квалифи­ кации «чистый» и «чда», пришли к выводу, что нет .необходи­ мости повышать щелочность раствора ванадата натрия в кон­ це процесса выщелачивания до 25 г/л по Na20. Это позволяет сократить.расход каустической щелочи.

Принимая во внимание указанные исследования работни­ ков ДЛЗа, мы провели, осаждение ванадата аммония в ней­ тральной и аммиачной средах, а также с введением затравки ванадата аммония после подщелачивания раствора аммиаком

74

осаждения ванадия, при этом количество добавляемого амми­ ачного раствора должно быть таким, чтобы в растворе содер­ жалось 0,5% аммиака.

В табд. 17 даны результаты определения пятиокиси вана­ дия в маточном растворе после осаждения его сульфатом аммония из раствора ванадата натрия при pH = 6. Здесь по­ тери, т. е. количество не осадившегося ванадия, сравнительно большие, особенно при малых количествах ванадия в первона­

ванадия в маточном растворе при предварительном подщела­ чивании раствора аммиаком перед осаждением сульфатом аммония в количестве, установленном в опытах табл. 16.

Эти результаты показывают уменьшение потерь ванадия. В чГрафе 5 табл. 17 приведены результаты определения ванадия в маточном растворе после осаждения ванадия по методике, указанной для 4-й графы, но с дополнительным введением затравки ванадата аммония перед осаждением сульфатом ам­ мония.

В этом случае потери пятиокиси ванадия значительно сни­ жены. И во всех случаях, как с малым, так и с большим со­ держанием вйнадия в первоначальных растворах, абсолютное количество потерь почти одинаковое. Это свидетельствует о том, что потери эти связаны с растворимостью ванадата аммо­ ния в данных условиях.

Отличительной стороной рассматриваемого нами случая извлечения пятиокиси ванадия из ванадийсодержащих суль­ фатных солей является наличие больших количеств этих солей, на что указывалось и ранее.

В связи с этим необходимо исследовать влия'ние этих со­ лей на полноту осаждения ванадия, тем более, что по ходу ис-

75

следований были замечены некоторые затруднения в пропес-

се осаждения, зависящие от наличия в растворе сульфата

калия-

— •» « • •

Эта таблица показывает, что в случае осаждения ванадия без добавления гидрата окиси аммония и без введения затрав­ ки (см. графу 5 табл. 18) присутствие сульфата натрия, не ока­ зывает влияния на полноту осаждения, а наличие сульфата калия значительно повышает потери ванадия. Однако, как видно из графы 6 табл. 18, добавление гидрата окиси аммония с введением затравки снижает указанные потери, и таким об­ разом результаты становятся не зависящими от содержания в растворе сульфатных солей, как калия, так и натрия. .

Принимая во внимание вышеуказанные исследования,'-на основании схем производства пятиокиси ванадия на ДАЗе и на заводе химреактивов, составлены следующие . схемы применительно к производству пятиокиси ванадия при комп­

II. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА КОМБИНИРОВАННОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПЯТИОКИСИ ВАНАДИЯ

(ОПИСАНИЕ)

Промывные растворы, полученные после очистки сульфат­ ных солей щелочных металлов, представляющие собой насы­ щенный раствор этих же солей и содержащие около 15—20 г/л пятиокиси ванадия, подаются в емкость для осаждения гид­ рата окиси алюминия при температуре 80—85°С.

В раствор порциями прибавляется пергидроль, размеши­ вается до полного окисления серы низшей валентности, ор-

76