DD256685A1 - Verfahren zur aufbereitung eisenhaltiger vanadiumsalzloesungen der salzarmen extraktion von altkatalysator - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Ausgangsstoffen der Ferrovanadiumherstellung aus den eisenhaltigen Vanadiumloesungen der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren der Schwefelsaeureproduktion. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung der Ausgangsstoffe in erforderlicher Reinheit ohne zusaetzliche Trennoperationen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die bei der Laugung verbrauchter Katalysatoren gewonnene salzsaure Loesung entsprechender Konzentration ohne weitere Vorbehandlung mit einer Eisen(II)-Verbindung versetzt und mit Lauge auf p H 5-7 gebracht wird. Das Faellprodukt kann nach Abtrennung, Waschen und Gluehen direkt zur Ferrovanadiumgewinnung eingesetzt werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der eisenhaltigen Vanadiumlösungen, wie sie bei der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren der Schwefelsäureproduktion entstehen, für die Ferrovanadiumherstellung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Vanadiumhaltige Lösungen, die bei der sauren Laugung von verbrauchten Katalysatoren der Schwefelsäureproduktion entstehen, enthalten neben der Wertkomponente unterschiedliche Mengen an Eisen. Die Eisen/Vanadium-Trennung gelingt am elegantesten durch Flüssig-Flüssig-Extraktion, dabei kommen als Extraktionsmittel Gemische von Tricaprylamin/ Tributylphosphat in Kerosin (US-Patent 192131 v. 16.3.82), und Tri-n-octylamin in Kerosin (CSSR-Patent 178626 v. 15.5.1979) zum Einsatz. Die Endlösungen haben Vanadiumgehalte von 135mg/l.

Für die Flüssig-Flüssig-Extraktionsanlagen entstehen hohe Investitionskosten für deren Akkumulation hohe Durchsätze erforderlich sind. Für spezielle Probleme der Aufarbeitung verbrauchter Katalysatoren der Schwefelsäureproduktion ist diese Voraussetzung nicht gegeben.

Neben der Flüssig-Flüssig-Extraktion läßt sich die Wertkomponente durch Ausfällung von Eisen-Vanadium-Gemischen gewinnen. Im japanischen Patent JP-118983 v, 19.1.84 werden aus einer SO2-haltigen schwefelsauren Lösung mit NaOH Vanadium und Eisen simultan gefällt. Durch Auflösen des Niederschlages in Säure und anschließende Oxydation wird die Wertkomponente (V[V]) nach Ausfällung von Fe(OH)₃ als Lösung erhalten.

Dieses Verfahren ist durch mehrere Verfahrensschritte gekennzeichnet, bei denen mit großer Wahrscheinlichkeit Vanadiumverluste durch Adsorption auftreten.

Im BRD-Patent 224414 v. 27.06.82 wird zu einer mit NaOH auf pH 9,25 eingestellten Industrielösung, die neben Vanadium Fe(III)-, Ni(II)-, Mo(VT)- und Cu(ll)-Ionen enthält, der Restgehalt des Vanadiums auf 1,56-2,73 mg/l gesenkt.

Charakteristisch für die bekannten technischen Lösungen ist die Aufbereitung von komplex zusammengesetzten vanadiumhaltigen Lösungen in mehreren Verfahrensstufen. Bei den Verfahren, die zu Vanadium-Eisen-Gemischen führen, besteht wegen weiterer Begleitkomponenten keine Möglichkeit des Einsatzes in die Ferrovanadiumproduktion.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das bei geringem Aufwand die wirtschaftliche Nutzung des Vanadiumgehaltes der Metallsalzlösungen, wie sie bei der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren entstehen, ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es die Bereitstellung eines Verfahrens, das ohne die aufwendige Technologie der Extraktion und ohne Eisen-Vanadium-Trennung den Wertmetallgehalt der eisenhaltigen Vanadiumlösungen der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren der Wiederverwendung zugeführt und damit den Abschluß der Beseitigung hochgiftiger verbrauchter Katalysatoren der Schwefelsäureproduktion darstellt.

Dabei wird erfindungsgemäß die Lösung, wie sie bei der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren entsteht, ohne weitere Vorbehandlung mit einer Eisen(ll)-Verbindung versetzt und mit Alkalien auf pH 5-7 gebracht. Überraschenderweise führte die Einstellung eines bestimmten Verhältnisses von Eisen:Vanadium in der Lösung in einem eng begrenzten pH-Bereich zu einer weitgehend vollständigen, gezielten Ausfällung des Vanadiums, ohne andere störende Ionen nennenswert mit zu erfassen. Das Fällprodukt wird abgetrennt, gewaschen und geglüht. Man erhält ein Eisenoxid-Vanadiumoxidgemisch, das weitgehend frei ist von Silicium und Arsen und sich nach seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften als Ausgangsstoff der Ferrovanadiumgewinnung eignet.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Zu 11 einer salzsauren Extraktionslösung mit 23,7g · T¹V und 6,9g · Γ¹ Fe werden 13,9g FeSO₄ · 7H₂O gegeben und mit 1OM KOH auf pH 5-7 eingestellt.

Nach 2-3 Stunden wird der Niederschlag abgetrennt. Im Filtrat befinden sich 0,5mg · T¹V und 2,5mg · Γ¹ Fe. Der heiß gewaschene Niederschlag enthält V und Fe im Verhältnis 3:1, ist frei von Si und As und eignet sich als Ausgangsstoff der Ferrovanadiumherstellung.

Beispiel 2

11 einer Extraktionslösung nach Beispiel 1 wird ohne zusätzliche Eisen(ll)-Zugabe mit 1OM KOH auf pH 5-7 eingestellt. Nach 2-3 Stunden wird der Niederschlag abgetrennt. Das Filtrat enthält 40 mg · Γ¹ V und 2,7 mg · Γ¹ Fe. Der heiß gewaschene und geglühte Niederschlag enthält V und Feim Verhältnis 4:1, ist frei von Si und As und eignet sich als Ausgangsstoff der Ferrovanadiumherstellung.

Claims (3)

1. Verfahren zur Aufarbeitung eisenhaltiger Vanadiumsalzlösungen der salzsauren Extraktion von Altkatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmtes Verhältnis von V:Fe eingestellt und anschließend mit Alkalien bei einem pH-Wert von 5-7 ein Gemisch von Eisenoxidhydrat und Vanadiumoxidhydrat gefällt wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch zusätzliche Eisen(ll)-Salzzugabe ein Verhältnis von V:Fe = 3:1 bis 4:1 eingestellt wird.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidhydratgemisch durch Waschen und Entwässern Eigenschaften erhält, die einen Einsatz in der Ferrovanadiumherstellung ermöglichen.