DE727474C - Verfahren zur Gewinnung alkalifreier bzw. -armer und eisenhaltiger Vanadinsaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung alkalifreier bzw. -armer und eisenhaltiger Vanadinsäure Metallisches Vanadin wird fast ausschließlich in Form seiner Eisenlegierung (Ferrovanadi.n) hergestellt, deren Gehalt je nach den Wünschen der Verbraucher zwischen, 5o bis 8o% V schwankt. Als Rohstoff dient sein Gemisch von Vanadin- und Eisenoxyden, das im allgemeinen auf aluminothermischem Wege zu Metall reduziert wird. Hierbei kommt es in erster Linie auf die Verwendung einer möglichst reinen Vanadinsäure (V205) an, die durch Ausscheidung aufs vanadinhaltigen Laugen gewonnen wird. Diese Ausscheidung kann sowohl aus sauren Lösungen durch Ab=-stumpfen der Säure als auch aus alkalischen Lösungen durch Ansäuern gewonnen werden.
• Bei der Fällung von Vanadinsäure aus alkalischen, also Alkalirvanaäatlösungen mit Säure scheidet sich kein reines Vanadinpentoxyd aus; sondern es fällt eine mehr oder weniger stark alkalihaltige Vanadinsäure, also eine Verhindung bzw. ein Gemisch von Vanadinpentoxyd (V205) und Natriumvanadat (NaV0g bzw. Na. 0 # V205), aus. Der Gehalt dieses Oxydgemisches an Alkali (Na20) kann je nach der Zusammensietzung der Lösung und der Art und Menge der zugesetzten Säume sehr verschieden ausfallen. Besonders wenn @es sich um Lösungen handelt, die reich an anderen Alkalisalzen (Na Cl, N.a S O4 u..dgl.) und ,arm an Alkalivanadat (V 5 bis 15 g/1) sind, können die Alkaligehalte der ausgefällten VanadinsäuTe bis zu io% und sogar darüber betragen.. Bestehen die Lösungen nur aus Natriumvanadat mit geringen Beimengungen ,anderer --Alkalisähe, wobei die Vanadinkonzentration in der Lösung zwischen 25 und 40 g V im Liter liegen kann, so sind die Alkaligehalte der ausgefällten Vanadinsäuren erheblich ni:edrige,r, jedoch selten unter q. bis 5%.
• Es ist nun bekannt, daß derartige alkalihaltigen. Vanadinsäuren bei der aluminothe:rmischen Reduktion nur mit Verlust zu verarbeiten sind, da die Alkalien bei der hohen Reaktionstempe ,atur teilweise verdampfen, was Vanadinverlus.te. durch Verspritzen und Verstauben zur Folge hat. Besonders nachteilig ist der Alkaligehalt der Vanadinsäuren. aber .dadurch, daß die: neben dem Vanadinmetallentstehende ;-Körunds:chla.cke (Thermitschlacke) den größf@e-n Teil des Alkalis. aufnimmt und daduirch @erhebliche Vanadinmengen fest an die Schlacke gebunden werden. Aus diesem Grunde wird die Reduktion des Vanadins sehr unvollständig. Die Vanadingehalte der Korundschlacke liegen in diesem Falle um 3 bis 50/0 (normalenveise sollen sie bei i bis 20/0 liegen), was bei den üblichen. Ferrovanadinlegierungen einem Vanadinverlu.st von etwa 8 % vom angewandten Vanadin durch unvollständige Reduktion entspracht. Die Bindung des Vanadins in der Korundschlacke ist so fest, daß es aus dieser auch durch Anwendung eines Aluminiumüberschusses nicht herausreduziertwerden kann.
• Weiterhin ist bekannt, daß die Ausbeute bei der aluminothermischen. Reduktion. besonders hoch ist, wenn die Vanadinsäure gebundenes Eisen enthält, d. h. also, wenn man als Rohstoff kein reines Vanadinpentoxyd, sond-erneine Verbindung bzw. ein inniges Gemisch von Vanadinpentoxyd (V205) und Ferrovanadat (Fe0. V205) verwendet, und zwar muß dieses: Gemisch als solches aus der Lösung gefällt und nicht etwa durch Vermischen von Vanadinpentoxyd und Eisenoxyd hergestellt werden. Dies ist der Grund dafür, wes-,vegen viele Vanadinerzeugex bei der aluminothermisch:en Ferrovanadinge«,innung kein reines Vanadinpentoxyd und erst recht kein alkalihaltiges Vanadinpentoxyd, sondern ein vanadinpentoxydreiches Eisenvanaäat, d. h. also eine Vanadinsäuze mit 5 bis io% Eisen, verwenden. Diese @eisenhaltige Vanadinsäure wird aber aus sauren Lösungen erhalten.
• Verarbeitet man. vanadinhaltige Rohstoffe, wie Erze, Schlacken o. dgl., dagegen nach der Alkaliröstmethode, d. h. durch Rösten dieser Rohstoffe mit Kochsalz, Soda, Nitrat, Sulfat usw. oder einem Gemisch dieser oder anderer Allalisalze, so erhält man beim Auslaugen dieser Röstgute Lösungen, aus denen sich das Vanadin am wirtschaftlichsten durch Zugabe von Säuren ausfällen, läßt. Hierbei erhält man aber immer eine mehr oder weniger alkalireiche, nahezu eisenfreie Vanadinsäure.
• Die vorliegende Erfindung zeigt nun einen einfachen Weg, aus der in vorbeschriebener Weise erhaltenen alkalireichen Van.adinsäure das schädliche Alkali zu entfernen und dafür das wertvolle Eisen einzuführen. Die gefällte und möglichst vorher gewaschene alkalihaltige Vanadinsäu:re wird in Wasser aufgeschlämmt und mit Eisensalzlösungen, z. B. Eisenvitriol, versetzt, wobei man die Reaktion zweckmäßig durch Erhitzen oder Kochen beschleunigt. Die Reaktion verläuft z. B. bei Eisensulfat gemäß der Gleichung 2 NaV03-LFe@SO,=Fe.(V03)2--LNa:S04. Das Alkalisalz kann dann ausgewaschen werden, und die erhaltene eisenhaltige und nahezu alkalifreie Vanadinsäure läßt sich, gegebenenfalls unter Zugabe noch fehlenden Eisens oder Eisenoxyds, mit guter Ausbeute nach dem Thermitverfahren auf Ferrovanadin verarbeiten.
• Beispiel 5o g Vanadinsäu.re wurden in 300 ccm Wasser aufgeschlämmt und mit 3o g kristallwasserhaltigem Eisensulfat versetzt. Die Lösung wurde unter Schütteln aufgekocht und abfiltriert. Dabei änderte sich die Zusammensetzung der Vanadinsäure folgendermaßen:

  %V %Feo!oNa20

  vor der Behandlung ¢9,4 2,0 5,2

  nach der Behandlung 44,9 10,0 1,0.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung alkalifreier bzw. alkaliarmer und eisenhaltiger Vanadinsäure, dadurch gekennzeichnet, daß alkalihaltige Vanadinsäure mit Eisensalzlösungen, gegebenenfalls unter Erhitzen, behandelt und von der entstandenen Alkalisalzlösung abgetrennt wird.