NO127245B

NO127245B -

Info

Publication number: NO127245B
Application number: NO03732/70*[A
Authority: NO
Inventors: Milos Vojkovic Lu
Original assignee: Continentale Erz Ges M B H
Priority date: 1969-10-03
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1973-05-28
Also published as: JPS4917134B1; IT954100B; FR2064132B2; NL7014605A; FR2064132A2; BE756946R; ZA706716B; AT318931B; LU61808A1; CA957153A; SE372040B; DE2048609A1; GB1331932A

Description

Fremgangsmåte ved behandling av vanadiumholdige materialer. Procedure for processing vanadium-containing materials.

Oppfinnelsen angår behandling av vanadiumholdige materialer som inneholder en vanadiumbestanddel som kan oxyderes under dannelse av opploselige vanadiumforbindelser. The invention relates to the treatment of vanadium-containing materials which contain a vanadium component which can be oxidized to form soluble vanadium compounds.

Det er i norsk utlegningsskrift nr. 123065 beskrevet en fremgangsmåte ved behandling av vanadiumholdige slagger, hvorved slaggen bringes i kontakt med en oxygenholdig gass for dannelse av opploselige vanadiumforbindelser, og fremgangsmåten er særpreget ved at for slaggen bringes i kontakt med den oxygenholdige gass, forvarmes den under inerte betingelser til en temperatur mellom minst 600°C og en hbyeste temperatur som er lavere enn slaggens hoyeste temperatur mens den befinner seg i kontakt med den oxygenholdige gass, idet sist-nevnte temperatur holdes på 680-1050°C. In Norwegian explanatory document no. 123065, a method for treating vanadium-containing slag is described, whereby the slag is brought into contact with an oxygen-containing gas to form soluble vanadium compounds, and the method is characterized by the fact that before the slag is brought into contact with the oxygen-containing gas, it is preheated under inert conditions to a temperature between at least 600°C and a highest temperature which is lower than the highest temperature of the slag while it is in contact with the oxygen-containing gas, the latter temperature being kept at 680-1050°C.

Det har nu vist seg at en lignende fremgangsmåte med fordel kan anvendes for andre vanadiumholdige materialer enn vanadiumholdige slagger, dvs.' andre materialer enn de som skilles fra den flytende hovedbestanddel ved smelteprosesser. Ved den foreliggende fremgangsmåte er det praktisk mulig å ekstrahere vanadium fra materialer som det tidligere ikke var mulig å ekstrahere av okonomiske grunner. It has now been shown that a similar method can be advantageously used for other vanadium-containing materials than vanadium-containing slags, i.e. materials other than those that are separated from the liquid main component by smelting processes. With the present method, it is practically possible to extract vanadium from materials which it was previously not possible to extract for economic reasons.

Det tilveiebringes ved oppfinnelsen en fremgangsmåte ved anrikning av et vanadiumholdig materiale eller en blanding av vanadiumholdige materialer med unntagelse av vanadiumholdige slagger, hvor vannopp-loselige vanadiumforbindelser dannes ved omsetning av materialet med oxygen^og fremgangsmåten er særpreget ved at materialet, for oxydasjonen, forvarmes under inerte betingelser til en temperatur av minst <l>hOO°C og deretter med en temperatur av minst n-00°C bringes i kontakt med oxygen og omsettes' sterkt eksotermt med dette til en hoyeste temperatur som ligger innen området. 600 -. 1200°C. The invention provides a method for enriching a vanadium-containing material or a mixture of vanadium-containing materials with the exception of vanadium-containing slags, where water-soluble vanadium compounds are formed by reacting the material with oxygen^ and the method is characterized by the fact that the material, for the oxidation, is preheated under inert conditions to a temperature of at least <l>hOO°C and then with a temperature of at least n-00°C is brought into contact with oxygen and reacted strongly exothermically with this to a highest temperature that lies within the range. 600 -. 1200°C.

Det er på denne måte mulig betraktelig å minske reasjonstiden for materialet og oxygenet og samtidig å oke den prosentuelle -ekstraksjon av vanadiumbestanddelen i materialet utover den som oppnås ved vanlige ekstraksjonsprosesser for slike materialer. Kapasitets/ størrelsesforholdet for anlegget som anvendes for utforelse av den foreliggende fremgangsmåte, kan okes, og materialet kan oxyderes i mindre satser, hvorved temperaturkontrollen blir enklere. In this way, it is possible to considerably reduce the reaction time for the material and the oxygen and at the same time to increase the percentage extraction of the vanadium component in the material beyond that which is achieved by normal extraction processes for such materials. The capacity/size ratio of the plant used for carrying out the present method can be increased, and the material can be oxidized in smaller batches, whereby temperature control becomes easier.

Foreliggende fremgangsmåte er spesielt viktig dersom utgangs-materialet er en titanholdig malm, f.eks. titanholdig magnetitt, flyaske som er et produkt som dannes ved forbrenning av råolje, eller ferrofosfor. The present method is particularly important if the starting material is a titanium-containing ore, e.g. titanium-containing magnetite, fly ash which is a product of the combustion of crude oil, or ferrophosphorus.

Den temperatur som materialet forvarmes til, bor være tilstrekkelig hoy til å sikre at materialet når det er i kontakt med oxygen, reagerer hurtig med oxygenet på en sterkt eksoterm måte. Dersom forvarmingstemperaturen således er tilstrekkelig hoy, vil materialets temperatur stige raskt, som regel med minst 100°C, når det bringes i kontakt med oxygen. Den minste tilfredsstillende forvarmingstemperatur for et spesielt materiale kan bare bestemmes ved forsok, men den er avhengig av•materialets kjemiske sammensetning og partikkelstorrelse (den minste tilfredsstillende forvarmingstemperatur avtar etterhvert som materialet blir mer findelt), tilstedeværelsen av eventuelle tilsetningsmidler. og de eventuelle til-setningsmidlers kjemiske sammensetning og konsentrasjon. The temperature to which the material is preheated must be sufficiently high to ensure that the material, when in contact with oxygen, reacts quickly with the oxygen in a highly exothermic manner. If the preheating temperature is thus sufficiently high, the material's temperature will rise quickly, usually by at least 100°C, when it is brought into contact with oxygen. The minimum satisfactory preheating temperature for a particular material can only be determined by trial, but it depends on•the material's chemical composition and particle size (the minimum satisfactory preheating temperature decreases as the material becomes more finely divided), the presence of any additives. and the chemical composition and concentration of any additives.

Det er, avhengig av de ovenfor angitte faktorer, som regel fordelaktig å forvarme f.eks. vanadiumr-titanholdige malmer til en temperatur av 800-1000°C, fortrinnsvis 850-950°C. Flyaske forvarmes fortrinnsvis til en temperatur av kOO- 750°C. Depending on the factors stated above, it is usually advantageous to preheat e.g. vanadium-titanium containing ores to a temperature of 800-1000°C, preferably 850-950°C. Fly ash is preferably preheated to a temperature of kOO-750°C.

Kravet til at materialet skal forvarmes under inerte betingelser innebærer forst og fremst at det skal forvarmes i fravær av oxygen. Formålet med å. forvarme materialet er ganske enkelt å sikre at det har en onsket forhoyet temperatur når det bringes i kontakt med oxygen, The requirement that the material must be preheated under inert conditions primarily means that it must be preheated in the absence of oxygen. The purpose of preheating the material is simply to ensure that it has a desired elevated temperature when it is brought into contact with oxygen,

og ikke å bevirke en kjemisk forandring av materialet. Foruten å utelukke oxygen forvarmes således materialet'i fravær av et hvilket som helst materiale som det i nevneverdig grad ville ha kunnet reagere med under forvarmningen. and not to cause a chemical change in the material. In addition to excluding oxygen, the material is thus preheated in the absence of any material with which it would have been able to react to a significant extent during the preheating.

Materialet kan forvarmes i en inert atmosfære., f.eks. en nitrogenatmosfære, eller innenfor et område som er i det vesentlige full-stendig fylt med materialet og som fortrinnsvis utgjores av det indre av en kanal gjennom hvilken materialet tilfores til en sone hvor det bringes i kontakt med oxygenet. The material can be preheated in an inert atmosphere, e.g. a nitrogen atmosphere, or within an area which is substantially completely filled with the material and which is preferably constituted by the interior of a channel through which the material is supplied to a zone where it is brought into contact with the oxygen.

Materialet forvarmes fortrinnsvis ved strålevarming, men dersom materialet forvarmes i en inert gassatmosfære, kan det forvarmes ved å fluidisere et skikt av det malte materiale ved å lede oppvarmet, inert gass opp gjennom skiktet. The material is preferably preheated by radiant heating, but if the material is preheated in an inert gas atmosphere, it can be preheated by fluidizing a layer of the ground material by passing heated, inert gas up through the layer.

Det forvarmede materiale bringes fortrinnsvis i kontakt med i det vesentlige rent oxygen, men dersom materialet derved blir for sterkt oppvarmet, kan oxygenet fortynnes med en inert gass. Det forvarmede materiale kan således bringes i kontakt med oxygenanriket luft eller også med luft. Bruk av luft vil imidlertid som regel fore til at den hoyeste temperatur som materialet_når, er for lav med mindre luften også er forvarmet. Det kan dessuten vise seg at for å tilfore oxygen med den for reaksjonen nodvendige hastighet må tilforsels-hastigheten være så hoy at det oppstår stovtap. The preheated material is preferably brought into contact with essentially pure oxygen, but if the material thereby becomes too strongly heated, the oxygen can be diluted with an inert gas. The preheated material can thus be brought into contact with oxygen-enriched air or also with air. The use of air will, however, usually lead to the highest temperature that the material reaches being too low, unless the air is also preheated. It may also turn out that in order to supply oxygen at the rate required for the reaction, the supply rate must be so high that dust loss occurs.

Oxydasjonsreaksjonen mellom det forvarmede materiale og oxygen The oxidation reaction between the preheated material and oxygen

er eksoterm, og den hoyeste temperatur som materialet når, er avhengig av reaksjonshastigheten ( som på sin side er avhengig av oxygenkonsentrasjonen, diffusjonshastigheten for oxygenet til materialet, materialets sammensetning omfattende eventuelle tilsetningsmidler og materialets partikkelstorrelse), av varmetapet fra reaksjonsblan-dingen og av den temperatur hvortil materialet forvarmes. Det er således en rekke forskjellige parametre som kan reguleres for å is exothermic, and the highest temperature that the material reaches depends on the reaction rate (which in turn depends on the oxygen concentration, the diffusion rate of oxygen to the material, the composition of the material including any additives and the material's particle size), on the heat loss from the reaction mixture and on the temperature to which the material is preheated. There are thus a number of different parameters that can be regulated to

sikre at materialet holdes innen det onskede temperaturområde under oxydasjonen. ensure that the material is kept within the desired temperature range during oxidation.

Den hoyeste temperatur som materialet når mens det befinner seg The highest temperature that the material reaches while it is there

i kontakt med oxygenet, bor ikke være så hoy at det dannes en så in contact with the oxygen, should not be so high that a so is formed

stor væskefase at ekstraksjonsutbyttet vil nedsettes large liquid phase that the extraction yield will be reduced

i vesentlig- grad. Den'høyeste temperatur bør dessuten ikke være så høy at det inntrer en for sterk sintring av materialet. to a significant extent. Furthermore, the highest temperature should not be so high that excessive sintering of the material occurs.

Jo mer findelt materialet er, jo mer vil ekstraksjonsutbyttet forbedres, men må her foretas en avveining på grunn av de større omkostninger som er forbundet med en finmaling. For et gitt ekstraksjonsutbytte gjør en sterkere finmaling det som regel mulig i tilsvarende grad å minske forvarmingstemperaturen og/eller den tid materialet er utsatt for oxygen. Materialet males fortrinnsvis til -100 mesh (B.S.S.) eller det kan males, og dersom materialet er en titanholdig malm, er dette fordelaktig, til en så lav partikkelstørrelse som -200 mesh eller -400 mesh. The more finely divided the material is, the more the extraction yield will improve, but a trade-off must be made here due to the greater costs associated with fine grinding. For a given extraction yield, a stronger fine grinding usually makes it possible to correspondingly reduce the preheating temperature and/or the time the material is exposed to oxygen. The material is preferably ground to -100 mesh (B.S.S.) or it can be ground, and if the material is a titanium-containing ore, this is advantageous, to as low a particle size as -200 mesh or -400 mesh.

Et salt av et alkalimetall eller en blanding.av flere slike salter, fortrinnsvis natriumklorid eller natriumcarbonat eller en blanding av natrium- og kaliumklorider eller en blanding av natriumklorid og natriumsulfat, innføres fortrinnsvis i materialet før det oxyderes. Saltene virker som flussmidler, og tilsetning av disse forbedrer utbyttet av oppløselig vanadium ved at de tilveiebringer kationer for dannelse av alkalivanadater. På grunn av at saltet eller blandingen av salter utsettes for en endoterm reaksjon når oxydasjonen finner sted, byr en slik tilsetning av salter på en ytterligere metode for å oppnå den ønskede temperaturkontroll. Ved anvendelse av natriumcarbonat vil frigjøringen av carbondioxyd virke til ytterligere å nedsette reaksjonshastigheten slik at en innføring av natriumcarbonat i materialet før det bringes i kontakt med oxygenet, vil tilveiebringe en meget vesentlig grad av temperaturkontroll. A salt of an alkali metal or a mixture of several such salts, preferably sodium chloride or sodium carbonate or a mixture of sodium and potassium chlorides or a mixture of sodium chloride and sodium sulphate, is preferably introduced into the material before it is oxidised. The salts act as fluxes, and their addition improves the yield of soluble vanadium by providing cations for the formation of alkali vanadates. Because the salt or mixture of salts undergoes an endothermic reaction when the oxidation takes place, such an addition of salts provides an additional method of achieving the desired temperature control. When sodium carbonate is used, the release of carbon dioxide will act to further reduce the reaction rate so that an introduction of sodium carbonate into the material before it is brought into contact with the oxygen will provide a very significant degree of temperature control.

Valget av saltet eller blandingen av salter som skal tilsettes for å oppnå optimale resultater, er avhengig av materialets kjemiske sammensetning. Det har som regel vist seg at saltet eller blandingen av salter som skal tilsettes, lett bør kunne omdannes til natriumoxyd ved utsettelse for oxygen. Dersom titanholdig malm eller flyaske anvendes som utgangsmateriale, er det fordelaktig som alkalimetallsalt i materialet å innføre natriumcarbonat. The choice of the salt or mixture of salts to be added to achieve optimal results depends on the chemical composition of the material. As a rule, it has been shown that the salt or mixture of salts to be added should be easily converted to sodium oxide when exposed to oxygen. If titanium-containing ore or fly ash is used as starting material, it is advantageous to introduce sodium carbonate as an alkali metal salt in the material.

Mengden av det valgte salt eller de valgte salter som skal tilsettes, er avhengig av den opprinnelig tilstedeværende forholdsvise mengde av alkalimetaller eller jordalkalimetaller i materialet idet en mindre tilsetningsmengde (eller ingen tilsetning) er nødvendig dersom det opprinnelige innhold er høyt. Den mengde natriumcarbonat som innfores i titanholdig malm, utgjor fortrinnsvis minst 10% av den samlede vekt av materialet, og den mengde natriumcarbonat som innfores i flyaske, utgjor minst 2<?% av materialets samlede vekt. The amount of the selected salt or the selected salts to be added depends on the initially present relative amount of alkali metals or alkaline earth metals in the material, as a smaller amount of addition (or no addition) is necessary if the original content is high. The amount of sodium carbonate introduced into titanium-containing ore preferably constitutes at least 10% of the total weight of the material, and the amount of sodium carbonate introduced into fly ash constitutes at least 2<?% of the material's total weight.

Foruten, eller istedenfor, innforingen av et salt eller en blanding av salter for å oppnå den onskede temperaturkontroll kan det vise seg fordelaktig ved ekstraksjon av vanadium fra enkelte materialer å innfore i materialet for det oxyderes, et eller flere andre vanadiumholdige materialer■med forskjellig kjemisk sammensetning og hvis vanadiumbestanddel kan oxyderes under dannelse av vanadiumforbindelser som er opploselige i et vandig medium. Dersom det materiale som skal oxyderes, reagerer kraftig når det utsettes for oxygen, blandes det fortrinnsvis med et materiale som reagerer langsomt når det utsettes for oxygen. Dette kan bevirke at den gjennomsnittlige prosentuelle mengde vanadium som ekstraheres fra den rostede blanding etter oxydasjonen, okes utover den prosentuelle ekstraherte mengde som oppnås når hvert av materialene rostes ad-skilt . In addition to, or instead of, the introduction of a salt or a mixture of salts to achieve the desired temperature control, it may prove advantageous when extracting vanadium from certain materials to introduce into the material to be oxidized, one or more other vanadium-containing materials■with different chemical composition and whose vanadium component can be oxidized to form vanadium compounds which are soluble in an aqueous medium. If the material to be oxidized reacts strongly when exposed to oxygen, it is preferably mixed with a material that reacts slowly when exposed to oxygen. This can cause the average percentage amount of vanadium extracted from the roasted mixture after the oxidation to increase beyond the percentage extracted amount obtained when each of the materials is roasted separately.

Det kan i forbindelse med enkelte materialer vise seg fordelaktig etter rosting ifolge oppfinnelsen (primær rosting) å utfore en annen rosting som kan utfores på vanlig måte, men fortrinnsvis ved igjen å forvarme materialet under inerte betingelser og bringe det i kontakt med oxygen ved forhoyet temperatur, idet materialet males eller på annen måte knuses mellom den primære og sekundære rosting. Ved denne sekundære rosting okes som regel den gjennomsnittlige ekstraksjon av vanadium fra et gitt utgangsmateriale og gjor det mulig å oppnå mer pålitelige og jevne resultater. Saltet av et alkalimetall eller en blanding av salter og/eller det eller de andre vanadiumholdige materialer kan tilsettes til det forste rostetrinn, det annet rostetrinn eller til begge. In connection with certain materials, it may prove advantageous after roasting according to the invention (primary roasting) to carry out another roasting which can be carried out in the usual way, but preferably by again preheating the material under inert conditions and bringing it into contact with oxygen at an elevated temperature , the material being ground or otherwise crushed between the primary and secondary roasting. This secondary roasting usually increases the average extraction of vanadium from a given starting material and makes it possible to achieve more reliable and consistent results. The salt of an alkali metal or a mixture of salts and/or the other vanadium-containing material(s) can be added to the first roasting stage, the second roasting stage or to both.

Etter rostingen blir materialet fortrinnsvis bråkjolt. Det After roasting, the material is preferably braised. The

kan deretter behandles, f.eks. på vanlig måte, for utvinning av vanadiumoxyd. Sammenlignet med en langsom avkjoling av materi- can then be processed, e.g. in the usual way, for the extraction of vanadium oxide. Compared to a slow cooling of material

alet gir en bråkjøling en'liten•forbedring av ekstraksjonsutbyttet. alet gives a rapid cooling and a'little•improvement of the extraction yield.

Det flytende medium som vanadiumforbindelsene, som dannes ved foreliggende fremgangsmåte, er oppløselige i, kan være vann, et alkalisk medium eller et surt medium. Det hår som regel vist seg at vanadiumforbindelsene er oppløselige i vann eller i et alkalisk medium, men det kan i enkelte tilfeller være nødvendig å anvende et surt medium. The liquid medium in which the vanadium compounds, which are formed by the present process, are soluble, can be water, an alkaline medium or an acidic medium. As a rule, it has been shown that the vanadium compounds are soluble in water or in an alkaline medium, but in some cases it may be necessary to use an acidic medium.

Den foreliggende fremgangsmåte utføres fortrinnsvis kon-tinuerlig idet materialet i rekkefølge føres gjennom en forvarmingssone og en oxydasjonssone. Etter at det har forlatt oxydasjonssonen, overføres materialet fortrinnsvis til en bråkjølingssone. Dersom det er ønskelig å anvende en to-trinns røsting, føres materialet etter at det har forlatt oxydasjonssonen, fortrinnsvis gjennom en malesone hvor aggregater knuses mekanisk, til en ytterligere forvarmingssone og en ytterligere oxydasjonssone før det føres gjennom bråkjølingssonen. Materialet føres fortrinnsvis, i det minste gjennom oxydasjonssonen eller -sonene, i form av et tynt statisk lag på en transportanordning som kan være en roterende herd eller et bevegelig belte eller vandrerist. The present method is preferably carried out continuously as the material is successively passed through a preheating zone and an oxidation zone. After it has left the oxidation zone, the material is preferably transferred to a quench zone. If it is desired to use a two-stage roasting, the material is passed after it has left the oxidation zone, preferably through a grinding zone where aggregates are mechanically crushed, to a further preheating zone and a further oxidation zone before being passed through the quenching zone. The material is preferably conveyed, at least through the oxidation zone or zones, in the form of a thin static layer on a transport device which can be a rotary hearth or a movable belt or walking grate.

Det er blitt utført flere forsøk med forskjellige ut-gangsmaterialer for å sammenligne den foreliggende fremgangsmåte med vanlige fremgangsmåter og for å undersøke virkningene av forandringer i forvarmingstemperaturen, den hastighet hvormed oxygenet diffunderer til den forvarmede charge, eksponeringstiden for oxygen, partikkelstørrelsen, chargens lagtykkelse, oxygenkonsentrasjonen og tilsetningen av andre stoffer, og dessuten virkningene av en sekundær røsting på ekstraksjonen av vanadium fra materialet. Several experiments have been carried out with different starting materials to compare the present method with conventional methods and to investigate the effects of changes in the preheating temperature, the rate at which the oxygen diffuses into the preheated charge, the exposure time to oxygen, the particle size, the layer thickness of the charge, the oxygen concentration and the addition of other substances, and also the effects of a secondary roasting on the extraction of vanadium from the material.

En rekke forsøk ble utført med vanadium-titanholdig .magnetitt som utgangsmateriale og med den følgende analytiske sammensetning uttrykt i vektprosent av materialets samlede vekt: Fe203 62,3%A series of experiments were carried out with vanadium-titanium-containing magnetite as starting material and with the following analytical composition expressed as a percentage by weight of the total weight of the material: Fe203 62.3%

Ti02 13,3 % Ti02 13.3%

Cr203 1,16 % Cr203 1.16%

Si02 7,52 % Si02 7.52%

MnO 0,37 % MnO 0.37%

V205 1,79 % V205 1.79%

Malmen som forelå i form av stykker med en diameter av inntil 7,62 cm, ble knust i en 10,16 cm kjefteknuser til stykker med en diameter av 6,3 5 mm og derunder. Malmen ble deretter ytterligere findelt enten ved tørrmaling i kulemølle inntil alle partikler passerte gjennom en 60 mesh sikt, eller i en "shatter box" ved en enkelt gjennomføring og en oppholdstid av 3 minutter for å minske partikkelstørrelsen til under 150 u. The ore, which was in the form of pieces with a diameter of up to 7.62 cm, was crushed in a 10.16 cm jaw crusher to pieces with a diameter of 6.35 mm and below. The ore was then further finely divided either by dry grinding in a ball mill until all particles passed through a 60 mesh sieve, or in a "shatter box" with a single pass and a residence time of 3 minutes to reduce the particle size to below 150 u.

Den i "shatter box" malte malm ble blandet med natriumklorid inntil den forholdsvise mengde av natriumklorid i blandingen var 28,6 vekt%, basert på blandingens samlede vekt. En prøve av denne charge ble deretter røstet, ikke i overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåte, ved 800° C i en elektrisk oppvarmet muffelovn på vanlig måte. Det viste seg at den fra chargen ekstraherte vanadiummengde, basert på vekten av det samlede vanadiuminnhold i chargen, etter røsting av denne i 1 time var 44,4 % og etter 2 timer 47,3 %. The ore ground in the "shatter box" was mixed with sodium chloride until the relative amount of sodium chloride in the mixture was 28.6% by weight, based on the total weight of the mixture. A sample of this charge was then roasted, not in accordance with the present method, at 800° C in an electrically heated muffle furnace in the usual way. It turned out that the amount of vanadium extracted from the charge, based on the weight of the total vanadium content in the charge, after roasting it for 1 hour was 44.4% and after 2 hours 47.3%.

En ytterligere prøve av samme charge ble deretter røstet A further sample of the same charge was then voted

i overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåte, og den ekstraherte vanadiummengde, basert på det samlede vanadiuminnhold i chargen, ble målt for forskjellige inerte forvarmingstemperaturer og, in accordance with the present method, and the extracted amount of vanadium, based on the total vanadium content of the charge, was measured for different inert preheating temperatures and,

1 hvert tilfelle, en eksponeringstid for oxygen av 10 minutter. 1 in each case, an exposure time to oxygen of 10 minutes.

Det viste seg at den prosentuelle vanadiumekstraksjon for en forvarmingstemperatur av 700° C var 37,3 % og at denne steg til 59,7 % for en forvarmingstemperatur av 800° C. Ved forvarming av chargen til 800° C i en inert atmosfære (uttrykket "inert atmosfære" er anvendt heri for å betegne en atmosfære som ikke i vesentlig grad reagerer kjemisk med det vanadiumholdige materiale under forvarmingen) før den utsettes for oxygen i 10 minutter, var således den oppnådde prosentuelle ekstraksjon av vanadium høyere enn den som ble oppnådd ved røsting av chargen ved 800° C i 2 timer på vanlig måte. It turned out that the percentage vanadium extraction for a preheating temperature of 700° C was 37.3% and that this rose to 59.7% for a preheating temperature of 800° C. When preheating the charge to 800° C in an inert atmosphere (the expression "inert atmosphere" is used herein to denote an atmosphere which does not substantially react chemically with the vanadium-containing material during preheating) before being exposed to oxygen for 10 minutes, thus the percentage extraction of vanadium obtained was higher than that obtained by roasting the charge at 800° C for 2 hours in the usual way.

Den malte titanholdige magnetitt ble blandet med natriumcarbonat inntil natriumcarbonatmengden i blandingen var 2 8,6 vekt%, basert på blandingens samlede vekt, og forsøkene ble gjentatt. The ground titanium-containing magnetite was mixed with sodium carbonate until the amount of sodium carbonate in the mixture was 28.6% by weight, based on the total weight of the mixture, and the experiments were repeated.

For vanlig røsting ved 800° C var vanadiumekstraksjonen etter en røstetid av 1 time 77,0 vekt%, og denne steg til 8 2,2 vekt% etter 2 timer. Ved røsting av samme charge i overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåte ble de i tabell I gjengitte resultater oppnådd . For normal roasting at 800° C, the vanadium extraction after a roasting time of 1 hour was 77.0% by weight, and this rose to 8.2% by weight after 2 hours. When roasting the same batch in accordance with the present method, the results reproduced in Table I were obtained.

Ved således å anvende forvarmingstemperaturer over By thus applying preheating temperatures above

700° C økte den prosentuelle vanadiumekstraksjon i forhold til den som ble oppnådd ved anvendelse av den vanlige metode ved en meget lenger røstetid. 700° C increased the percentage vanadium extraction compared to that obtained using the usual method at a much longer roasting time.

Ved forvarming av titanholdig magnetitt til en temperatur av 600° C ble det oppnådd en høyere prosentuell vanadiumekstraksjon ved anvendelse av natriumklorid i materialet før røstin-gen enn ved anvendelse av natriumcarbonat, men for forvarmingstemperaturer av 700° C og derover ble det oppnådd betraktelig høyere prosentuelle ekstraksjoner ved anvendelse av natriumcarbonat i materialet. Virkningene av tilsetningen av forskjellige materialer på ekstraksjonen av vanadium er imidlertid mer detal-jert beskrevet nedenfor. When preheating titanium-containing magnetite to a temperature of 600° C, a higher percentage of vanadium extraction was achieved using sodium chloride in the material before roasting than when using sodium carbonate, but for preheating temperatures of 700° C and above, considerably higher percentages were achieved extractions using sodium carbonate in the material. However, the effects of the addition of different materials on the extraction of vanadium are described in more detail below.

For å undersøke virkningen av forskjellige forvarmingstemperaturer på utvinningen av vanadium ble den i "shatter box" malte titanholdige magnetitt blandet med natriumcarbonat i en mengde av 23,05 vekt%, basert på blandingens samlede vekt. Prøver av dette materiale i form av lag med en tykkelse av ca. 5 mm i små aluminiumoxydskip ble deretter forvarmet i en nitrogenatmosfære til forskjellige temperaturer innen området 500 - 1050° C, og hver prøve ble utsatt for en atmosfære av rent oxygen i 10 minutter. Hver prøve ble deretter våtmalt og oppsluttet i vann ved en temperatur av ca. 80 - 90° C, og den prosentuelle vanadiumekstraksjon ble beregnet ved å måle de tilstedeværende mengder av oppløst og uoppløst vanadium. Den høye mengde natriumcarbonat, den forholdsvis lange oppholdstid i oxygen og lagtykkelsen ble valgt slik at det ble sikret at den prosentuelle utvinning av -vanadium ikke var sterkt avhengig av de nøyaktige verdier for disse parametre. • De oppnådde resultater er gjengitt i tabell II. To investigate the effect of different preheating temperatures on the recovery of vanadium, the shatter box milled titanium-bearing magnetite was mixed with sodium carbonate in an amount of 23.05% by weight, based on the total weight of the mixture. Samples of this material in the form of layers with a thickness of approx. 5 mm in small aluminum oxide vessels were then preheated in a nitrogen atmosphere to various temperatures within the range 500 - 1050°C, and each sample was exposed to an atmosphere of pure oxygen for 10 minutes. Each sample was then wet ground and soaked in water at a temperature of approx. 80 - 90° C, and the percentage vanadium extraction was calculated by measuring the amounts of dissolved and undissolved vanadium present. The high amount of sodium carbonate, the relatively long residence time in oxygen and the layer thickness were chosen so that it was ensured that the percentage recovery of -vanadium was not strongly dependent on the exact values for these parameters. • The results obtained are reproduced in table II.

Ved forvarmingstemperaturer over 1000° C forårsaket dannelsen av en flytende fase under utsettelsen for oxygen en minsk-ning av den ekstraherte vanadiummengde. Det antas imidlertid at chargens oppholdstid i oxygen var for kort til at en sterkere smelting av chargen og dermed en dannelse av vannuoppløselige eller alkaliuoppløselige vanadiumforbindelser kunne finne sted. Ved forvarmingstemperaturer under 800° C antas det at dannelsen av opp - løselige vanadiumforbindelser skriver seg fra virkningene av den eksoterme varme som avgis når den forvarmede charge utsettes for oxygen. At preheating temperatures above 1000° C, the formation of a liquid phase during exposure to oxygen caused a reduction in the extracted amount of vanadium. However, it is assumed that the residence time of the charge in oxygen was too short for a stronger melting of the charge and thus a formation of water-insoluble or alkali-insoluble vanadium compounds to take place. At preheating temperatures below 800° C, it is assumed that the formation of soluble vanadium compounds results from the effects of the exothermic heat that is released when the preheated charge is exposed to oxygen.

En ytterligere forsøksserie ble utført med titanholdig magnetitt som var blitt malt i "shattér box" eller slagsikten, blandet med 2 8,6 vekt% natriumcarbonat, basert på blandingens samlede vekt. Prøver av chargen ble deretter forvarmet i en inert atmosfære til forskjellige temperaturer før de ble utsatt for rent oxygen i 10 minutter. Prøvene var anordnet i lag av 5 - 10 mm tyk-horisontalt A further series of experiments was carried out with titanium-containing magnetite which had been ground in the "shatter box" or impact sieve, mixed with 28.6% by weight sodium carbonate, based on the total weight of the mixture. Samples of the charge were then preheated in an inert atmosphere to various temperatures before being exposed to pure oxygen for 10 minutes. The samples were arranged in layers of 5 - 10 mm thick horizontally

keise i trav med åpne ender som var opphengt/slik at de befant seg i midten av oxygenets strømningsbane. Disse forholdsregler ble tatt for å øke diffusjonshastigheten for oxygenet til chargen. Resultatene av forsøkene er gjengitt i tabell III. emperor in trot with open ends that were suspended/so that they were in the middle of the oxygen's flow path. These precautions were taken to increase the rate of diffusion of the oxygen into the charge. The results of the experiments are reproduced in table III.

Etterhvert som diffusjonshastigheten for oxygenet til chargen øker, stiger således også ekstraksjonsutbyttet for vanadium for den samme forvarmingstemperatur. As the diffusion rate of the oxygen to the charge increases, the extraction yield for vanadium also increases for the same preheating temperature.

Flyaske gjenvunnet fra røkgasser ved brenning av råolje og i form av et mørkebrunt pulver ga de i tabell IV gjengitte resultater ved siktanalyse og de i tabell V gjengitte resultater ved k"iemisk analvse. Fly ash recovered from flue gases by burning crude oil and in the form of a dark brown powder gave the results given in table IV by sieve analysis and the results given in table V by chemical analysis.

En røsting av flyaske ved anvendelse av foreliggende fremgangsmåte i fravær av tilsetningsmidler viste seg å være ca. 60 % mer effektiv for nedsettelse av carboninnholdet i flyasken enn en røsting på vanlig måte i en muffelovn ved 9 50° C i lengre tid. Etter at carboninnholdet var blitt nedsatt, ble en kjemisk analyse av flyasken beregnet på basis av analysen før røstingen. Denne analyse er gjengitt i tabell VI. A roasting of fly ash using the present method in the absence of additives proved to be approx. 60% more effective for reducing the carbon content of the fly ash than roasting in the usual way in a muffle furnace at 950°C for a longer time. After the carbon content had been reduced, a chemical analysis of the fly ash was calculated on the basis of the analysis before roasting. This analysis is reproduced in Table VI.

En rekke forsøk ble deretter utført for å undersøke virkningene av forskjellige forvarmingstemperaturer under inerte betingelser ved anvendelse av flyaske som utgangsmateriale. A series of experiments were then carried out to investigate the effects of different preheating temperatures under inert conditions using fly ash as starting material.

Flyasken ble blandet med vannfritt natriumcarbonat i en mengde av 2 8,6 vekt% , basert på' blandingens samlede vekt, og prø-ver ble anbragt på metallplater i form av lag med en tykkelse av ca. 1 cm. Prøvene ble deretter forvarmet til forskjellige temperaturer i en nitrogenatmosfære som deretter ble erstattet med rent oxygen. Etter 5 minutter ble hver prøve enten hurtig fjernet fra oxygenet og bråkjølt i vann, med de i tabell VII gjengitte resultater, eller avkjølt i nitrogen, knust og deretter påny røstet i overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåte, med de i tabell VIII gjengitte resultater. Ved den annen røsting ble hver prøve The fly ash was mixed with anhydrous sodium carbonate in an amount of 28.6% by weight, based on the total weight of the mixture, and samples were placed on metal plates in the form of layers with a thickness of approx. 1 cm. The samples were then preheated to different temperatures in a nitrogen atmosphere which was then replaced with pure oxygen. After 5 minutes, each sample was either quickly removed from the oxygen and quenched in water, with the results given in Table VII, or cooled in nitrogen, crushed and then re-roasted in accordance with the present method, with the results given in Table VIII. At the second voting, each sample was

under inerte betingelser under inert conditions

forvarmet/til den samme temperatur som i forbindelse med den før-ste røsting og ble igjen utsatt for oxygen i 5 minutter. preheated/to the same temperature as in connection with the first roasting and was again exposed to oxygen for 5 minutes.

Det rremgar ved en sammenligning av resultatene i tabell This is clear from a comparison of the results in the table

VII med resultatene i tabell II (idet det bør bemerkes at forvarmingstemperaturen av 300° C ikke faller innenfor rammen av oppfinnelsen) at det ble oppnådd langt høyere ekstraksjonsverdier for flyaske enn for titanholdig magnetitt for de samme forvarmingstemperaturer og for kortere eksponeringstider for oxygen. Det antas at forbrenning av den tilstedeværende betraktelig høyere mengde carbonstøv lettet oxydasjonen av prøvene av flyaske forvarmet bare til en forholdsvis lav temperatur. Over en forvarmingstemperatur av 750° C forekom det en betraktelig dannelse av den flytende fase, VII with the results in Table II (while it should be noted that the preheating temperature of 300° C does not fall within the scope of the invention) that far higher extraction values were obtained for fly ash than for titanium-containing magnetite for the same preheating temperatures and for shorter exposure times to oxygen. It is believed that combustion of the considerably higher amount of carbon dust present facilitated the oxidation of the fly ash samples preheated only to a relatively low temperature. Above a preheating temperature of 750° C, a considerable formation of the liquid phase occurred,

og det antas at dette var grunnen til den nedsatte ekstraksjon av vanadium fra prøver av flyaske forvarmet til disse temperaturer. and it is believed that this was the reason for the reduced extraction of vanadium from samples of fly ash preheated to these temperatures.

Det fremgår av en sammenligning av resultatene ifølge It appears from a comparison of the results according to

tabell VII med resultatene ifølge tabell VIII at ekstraksjonen av vanadium fra flyaske øker ved anvendelse av den annen røsting i overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåte. table VII with the results according to table VIII that the extraction of vanadium from fly ash increases when using the second roasting in accordance with the present method.

For å undersøke virkningen av forskjellige oxydasjons- To investigate the effect of different oxidation

tider på ekstraksjonen av vanadium ble titanholdig magnetitt som var blitt knust i slagsikten, blandet med natriumcarbonat inntil mengden av natriumcarbonat i chargen var 2 3,05 vekt%. Prøver av materialet ble deretter anbragt på trau med åpne ender i form av During the extraction of vanadium, titanium-containing magnetite that had been crushed in the impact sieve was mixed with sodium carbonate until the amount of sodium carbonate in the charge was 23.05% by weight. Samples of the material were then placed on troughs with open ends in the shape of

lag med en tykkelse av ca. 10 mm og forvarmet i en inert atmosfære til en temperatur av 800° C før de ble utsatt for en oxygenatmos-fære, idet^hver prøve ble utsatt i forskjellig tid. Hver prøve ble deretter hurtig fjernet og bråkjølt i vann. layer with a thickness of approx. 10 mm and preheated in an inert atmosphere to a temperature of 800° C before being exposed to an oxygen atmosphere, each sample being exposed for a different time. Each sample was then quickly removed and quenched in water.

Den prosentuelle ekstraksjon av vanadium oppnådd etter en eksponeringstid av 10 s, var 80,3 vekt%, basert på den samlede vekt av vanadiuminnholdet i prøven, og steg til over 90 % for eksponeringstider av 20 s - 2 minutter. Den titanholdige magnetitt ble meget'raskt"oxydert, og chargen glødet ved eksponering for oxygen. The percentage extraction of vanadium obtained after an exposure time of 10 s was 80.3% by weight, based on the total weight of the vanadium content of the sample, and rose to over 90% for exposure times of 20 s - 2 minutes. The titanium-containing magnetite was very 'quickly' oxidized, and the charge glowed on exposure to oxygen.

Denne gløding forsvant meget hurtig. This glow disappeared very quickly.

Prøver av flyasken i blanding med natriumcarbonat i en mengde av 2 8,6 % av blandingens samlede vekt ble forvarmet i en nitrogenatmosfære til 650° C og deretter utsatt for oxygen i forskjellig tid. De oppnådde resultater er gjengitt i tabell IX. Samples of the fly ash mixed with sodium carbonate in an amount of 28.6% of the total weight of the mixture were preheated in a nitrogen atmosphere to 650° C and then exposed to oxygen for different times. The results obtained are reproduced in table IX.

Ved å utføre røstingen i to trinn idet chargen ble malt før den annen røsting, ble de i tabell X gjengitte resultater oppnådd. Ved den annen røsting ble hver prøve av chargen utsatt for oxygen i den samme tid som ved den første røsting. By carrying out the roasting in two stages, the charge being ground before the second roasting, the results given in Table X were obtained. In the second roasting, each sample of the charge was exposed to oxygen for the same time as in the first roasting.

Oxydasjonen av flyaske gikk meget langsommere enn oxydasjonen av titanholdig magnetitt, men ved anvendelse av en to-trinns røsting av flyasken viste resultatene at det ble oppnådd en vana-diumekstraks j on av over 90 vekt% for en samlet eksponeringstid for oxygen av 10 minutter eller derover. The oxidation of fly ash was much slower than the oxidation of titanium-containing magnetite, but when using a two-stage roasting of the fly ash, the results showed that a vanadium extraction of over 90% by weight was achieved for a total exposure time to oxygen of 10 minutes or over there.

En undersøkelse av virkningen av forskjellige partikkel-størrelser på ekstraksjonen av vanadium ble utført ved anvendelse av titanholdig magnetitt som var blitt malt slik at alle partikler passerte en 60 mesh sikt. Malmen ble deretter tørrsiktet for oppnåelse av forskjellige partikkelstørrelsesfraksjoner, og disse ble forvarmet til 800° C i en inert atmosfære med tilsetning av 28,6 vekt% natriumcarbonat og deretter utsatt for oxygen i 5 minutter. De oppnådde resultater for den prosentuelle ekstraksjon av vanadium fra hver fraksjon er gjengitt i tabell XI. An investigation of the effect of different particle sizes on the extraction of vanadium was carried out using titanium-bearing magnetite which had been ground so that all particles passed a 60 mesh sieve. The ore was then dry sieved to obtain different particle size fractions, and these were preheated to 800°C in an inert atmosphere with the addition of 28.6% by weight sodium carbonate and then exposed to oxygen for 5 minutes. The results obtained for the percentage extraction of vanadium from each fraction are reproduced in Table XI.

Selv om det fra de ovenstående resultater kunne synes ønskelig at den titanholdige magnetitts partikkelstørrelse bør være slik at alle partikler passerer gjennom en 2 00 mesh sikt, antas det at dersom malmen bare ble malt slik at den passerte gjennom en 100 sikt, ville den prosentuelle ekstraksjon av vanadium være aksepter-bar på grunn av at tilstedeværelsen av en betraktelig mengde mer findelt materiale fremmer oxydasjonen av et grovere materiale dersom de røstes sammen. Titanholdig magnetitt som er blitt malt i en kulemølle, kan lett knuses til denne partikkelstørrelse. Although it might seem desirable from the above results that the particle size of the titanium-bearing magnetite should be such that all particles pass through a 200 mesh sieve, it is believed that if the ore were only ground to pass through a 100 mesh sieve, the percentage extraction would of vanadium be acceptable due to the fact that the presence of a considerable amount of more finely divided material promotes the oxidation of a coarser material if they are roasted together. Titanium-containing magnetite that has been ground in a ball mill can be easily crushed to this particle size.

Ved utførelse av lignende forsøk med flyaske ble flyaske med forskjellige partikkelstørrelsesfraksjoner forvarmet til en temperatur av 6 5 0° C i en inert atmosfære med tilsetning av 2 8,6 vekt% natriumcarbonat og deretter i form av et lag med en tykkelse av 1 cm utsatt for rent oxygen i 10 minutter. Den prosentuelle ekstraksjon av vanadium for fraksjonen over 100 mesh var 95,0 vekt%, og lignende gode resultater ble oppnådd for de mer findelte partik-kelfraksjoner. Det kan derfor sluttes at for en eksponeringstid av 10 minutter har forandringer i partikkelstørrelsen innen det undersøkte område liten virkning på den prosentuelle ekstraksjon av vanadium fra flyaske. When carrying out similar experiments with fly ash, fly ash with different particle size fractions was preheated to a temperature of 650°C in an inert atmosphere with the addition of 28.6% by weight sodium carbonate and then in the form of a layer with a thickness of 1 cm exposed for pure oxygen for 10 minutes. The percentage extraction of vanadium for the fraction above 100 mesh was 95.0% by weight, and similarly good results were obtained for the finer particle fractions. It can therefore be concluded that for an exposure time of 10 minutes, changes in the particle size within the investigated area have little effect on the percentage extraction of vanadium from fly ash.

Virkningen av forskjellige lagtykkelser for chargen ble undersøkt ved anvendelse av titanholdig magnetitt som var blitt knust med slagsikt. Chargen som inneholdt 23 , 05 vekt.% natriumcarbonat, ble spredd i form av et lag over et bestemt område idet lagtykkelsen ble øket ved å øke den påfylte mengde per arealenhet. Lag med en tykkelse av hhv. 5, 10, 15 og 20 mm ble forvarmet i en inert atmosfære til 800° C, og den prosentuelle ekstraksjon av vanadium ble bestemt for forskjellige eksponeringstider for hver lagtykkelse. Selv om for eksponeringstider av 4 - 8 minutter den prosentuelle ekstraksjon øket svakt med økende lagtykkelse til 15 mm og deretter avtok, var det omvendte tilfellet for en eksponeringstid av 16 minutter. Forskjellige lagtykkelser innen området 5-20 mm syntes å ha liten virkning på ekstraksjonen av vanadium fra titanholdig magnetitt. The effect of different layer thicknesses for the charge was investigated using titanium-containing magnetite that had been crushed with an impact sieve. The charge, which contained 23.05 wt.% sodium carbonate, was spread in the form of a layer over a specific area, the layer thickness being increased by increasing the filled amount per unit area. Layers with a thickness of 5, 10, 15 and 20 mm were preheated in an inert atmosphere to 800°C, and the percentage extraction of vanadium was determined for different exposure times for each layer thickness. Although for exposure times of 4 - 8 minutes the percentage extraction increased slightly with increasing layer thickness up to 15 mm and then decreased, the reverse was the case for an exposure time of 16 minutes. Different layer thicknesses within the range of 5-20 mm appeared to have little effect on the extraction of vanadium from titanium-containing magnetite.

En lignende forsøksserie, men for et videre område av lagtykkelser for chargen, ble utført med flyaske. Hvert lag av chargen som inneholdt 2 8,6 vekt% natriumcarbonat, ble forvarmet i en inert atmosfære til 650° C og deretter utsatt for rent oxygen i 10 minutter. Partikkelstørrelsen var slik at partiklene passerte en 20 mesh sikt. De oppnådde resultater er gjengitt i tabell XII. A similar series of experiments, but for a wider range of layer thicknesses for the charge, was carried out with fly ash. Each layer of the charge containing 28.6% by weight sodium carbonate was preheated in an inert atmosphere to 650°C and then exposed to pure oxygen for 10 minutes. The particle size was such that the particles passed a 20 mesh sieve. The results obtained are reproduced in table XII.

Det kan sluttes fra de ovenfor angitte resultater at en overflatefylling av 1,5 g/cm vil gi en høy vanadiumekstraks]on. En større fylling vil gjøre det nødvendig med lengre eksponeringstider for å oppnå lignende resultater. It can be concluded from the above results that a surface filling of 1.5 g/cm will give a high vanadium extraction. A larger fill will require longer exposure times to achieve similar results.

For å undersøke virkningen av forskjellige oxygenkonsentrasjoner i atmosfæren som den forvarmede charge utsettes for, ble en rekke forsøk utført ved forvarming av prøver av titanholdig magnetitt inneholdende 2 3,1 vekt% natriumcarbonat, basert på den samlede vekt av blandingen, til 800° C i en inert atmosfære. Prøvene ble deretter utsatt for atmosfærer inneholdende forskjellige forholdsvise mengder av oxygen og nitrogen idet hver prøve forelå i form av et lag med en tykkelse av 10 mm og den største partikkel-størrelse var 150 u.- Etter 1 minutt ble hver prøve fjernet og brå-kjølt i vann. Oxygenkonsentrasjonen i gassen som hver prøve ble utsatt for, var alltid større enn den minste nødvendige mengde for oxydasjon.av malm,idet oxygenets partialtrykk ble variert. For en atmosfære inneholdende 10 vol% oxygen var oxydasjonsgraden 88,5 vekt% av det samlede vanadiuminnhold. Denne steg til 94,5 vekt% etterhvert som oxygenkonsentrasjonen ble øket til 20 vol%, og til 100 vekt% for oxygenkonsentrasjoner over 40 vol%. Oxygenanriket luft vil derfor gi tilfredsstillende resultater ved ekstraksjon av vanadium fra titanholdig magnetitt. In order to investigate the effect of different oxygen concentrations in the atmosphere to which the preheated charge is exposed, a series of experiments were carried out by preheating samples of titanium-bearing magnetite containing 2 3.1% by weight sodium carbonate, based on the total weight of the mixture, to 800°C in an inert atmosphere. The samples were then exposed to atmospheres containing different relative amounts of oxygen and nitrogen, each sample being in the form of a layer with a thickness of 10 mm and the largest particle size being 150 u. After 1 minute, each sample was removed and abruptly cooled in water. The oxygen concentration in the gas to which each sample was exposed was always greater than the minimum required amount for oxidation of ore, as the partial pressure of the oxygen was varied. For an atmosphere containing 10 vol% oxygen, the degree of oxidation was 88.5% by weight of the total vanadium content. This rose to 94.5% by weight as the oxygen concentration was increased to 20% by volume, and to 100% by weight for oxygen concentrations above 40% by volume. Oxygen-enriched air will therefore give satisfactory results when extracting vanadium from titanium-containing magnetite.

En lignende forsøksserie'ble utført med flyasken. Prø-ver av flyasken inneholdende 28,6 vekt% natriumcarbonat, basert på blandingens samlede vekt, ble forvarmet til 650° C i en inert atmosfære. Prøvene ble deretter utsatt for atmosfærer med forskjellige forholdsvise mengder av oxygen og nitrogen i 10 minutter i form av lag med en tykkelse av 1 cm idet partikkelstørrelsen var slik at alle partikler passerte gjennom en 20 mesh sikt. Ved å utsettes for en atmosfære av rent nitrogen var den prosentuelle ekstraksjon av vanadium, basert på den prosentuelle ekstraksjon oppnådd under de samme betingelser, men ved anvendelse av en atmosfære av rent oxygen, 15,4 vekt%. Denne steg til 37,6 vekt% i en atmosfære inneholdende 10 vol% oxygen, til 69,2 vekt% etterhvert som oxygenkonsentrasjonen øket til 20 vol%, og til 92,3 vekt% for en oxygenkonsentrasjon av 80 vol%. For en flyaske er det derfor ønskelig for oppnåelse av en god utvinning av vanadium at den atmosfære som den forvarmede charge utsettes for, har en høy konsentrasjon (minst 60 vol%) av oxygen. A similar series of experiments was carried out with the fly ash. Samples of the fly ash containing 28.6% by weight of sodium carbonate, based on the total weight of the mixture, were preheated to 650° C. in an inert atmosphere. The samples were then exposed to atmospheres with different relative amounts of oxygen and nitrogen for 10 minutes in the form of layers with a thickness of 1 cm, the particle size being such that all particles passed through a 20 mesh sieve. When exposed to an atmosphere of pure nitrogen, the percentage extraction of vanadium, based on the percentage extraction obtained under the same conditions but using an atmosphere of pure oxygen, was 15.4% by weight. This rose to 37.6 wt% in an atmosphere containing 10 vol% oxygen, to 69.2 wt% as the oxygen concentration increased to 20 vol%, and to 92.3 wt% for an oxygen concentration of 80 vol%. For a fly ash, it is therefore desirable to achieve a good recovery of vanadium that the atmosphere to which the preheated charge is exposed has a high concentration (at least 60 vol%) of oxygen.

For å undersøke virkningen av tilsetningen av salter av et alkalimetall til chargen ble prøver av titanholdig magnetitt tilsatt natriumklorid som flussmiddel, og ytterligere prøver ble tilsatt natriumcarbonat som flussmiddel, idet mengden av flussmiddel i hver prøve var 2 8,6 % av prøvens samlede vekt. Prøvene ble deretter røstet på vanlig måte i en muffelovn ved 800° C. Det viste seg etter 1 time at ekstraksjonen av vanadium fra den titanholdige magnetitt tilsatt natriumklorid som flussmiddel var 44,4 vekt% mens ekstraksjonen fra magnetitt tilsatt natriumcarbonat som fluBsmiddel var 77,0 vekt%. Etter 2 timers røsting ved 800° C i muffelovn var verdiene for ekstraksjonen av vanadium fra to prøver av titanholdig magnetitt tilsatt natriumklorid som flussmiddel 3 3,0 vekt% og 41,6 vekt%, og for to prøver av materialet tilsatt natriumcarbonat som flussmiddel 81,4 vekt% og 82,9 vekt%. To investigate the effect of the addition of salts of an alkali metal to the charge, samples of titanium-bearing magnetite were added with sodium chloride as a flux, and additional samples were added with sodium carbonate as a flux, the amount of flux in each sample being 28.6% of the total weight of the sample. The samples were then roasted in the usual way in a muffle furnace at 800° C. It turned out after 1 hour that the extraction of vanadium from the titanium-containing magnetite with added sodium chloride as flux was 44.4% by weight, while the extraction from magnetite with added sodium carbonate as flux was 77. 0% by weight. After 2 hours of roasting at 800°C in a muffle furnace, the values for the extraction of vanadium from two samples of titanium-containing magnetite added with sodium chloride as flux 3 were 3.0% by weight and 41.6% by weight, and for two samples of the material with added sodium carbonate as flux 81 .4% by weight and 82.9% by weight.

For titanholdig magnetitt er det derfor ønskelig å anvende natriumcarbonat som flussmiddel. For titanium-containing magnetite, it is therefore desirable to use sodium carbonate as a flux.

For å undersøke virkningen av forskjellige mengder av flussmiddel i materialet som skal røstes i overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåte, ble en rekke forsøk utført med prøver av titanholdig magnetitt blandet med forskjellige mengder natriumcarbonat. Prøvene ble i form av et lag med tykkelse av 10 mm forvarmet i en inert atmosfære til en temperatur av 8 50° C og deretter utsatt for rent oxygen i en målt tid. De oppnådde resultater for den prosentuelle ekstraksjon av vanadium i hvert tilfelle er gjengitt i -tabell XIII. In order to investigate the effect of different amounts of flux in the material to be roasted in accordance with the present method, a series of experiments was carried out with samples of titanium-containing magnetite mixed with different amounts of sodium carbonate. The samples were preheated in the form of a layer with a thickness of 10 mm in an inert atmosphere to a temperature of 850° C and then exposed to pure oxygen for a measured time. The results obtained for the percentage extraction of vanadium in each case are reproduced in Table XIII.

Disse resultater tyder på at. en konsentrasjon i chargen, av 10 - 15 vekt% natriumcarbonat vil være tilstrekkelig for utvinning av over 90 vekt% av det samlede vanadiuminnhold fra titanholdig magnetitt. These results suggest that. a concentration in the charge of 10 - 15% by weight sodium carbonate will be sufficient for the recovery of over 90% by weight of the total vanadium content from titanium-containing magnetite.

Lignende forsøksserier ble utført med prøver av flyaske. Prøvene ble blandet med forskjellige mengder av enten natriumcarbonat, natriumklorid eller natriumsulfat og ble røstet i form av lag med en tykkelse av ca. 1 cm i 1 time ved 800° C i en muffelovn på vanlig måte. Prøvene ble deretter utlutet med vann eller en alkalisk oppløsning og den utvundne mengde vanadium '.målt. De oppnådde resultater er gjengitt i tabell XIV. Similar series of experiments were carried out with samples of fly ash. The samples were mixed with different amounts of either sodium carbonate, sodium chloride or sodium sulphate and were roasted in the form of layers with a thickness of approx. 1 cm for 1 hour at 800° C in a muffle furnace in the usual way. The samples were then leached with water or an alkaline solution and the extracted amount of vanadium was measured. The results obtained are reproduced in table XIV.

Det fremgår av de ovenfor angitte resultater at det er ønskelig å anvende natriumcarbonat som flussmiddel for flyaske. Dette viste seg å være det mest stabile og pålitelige flussmiddel av de tre som forsøkene ble utført med. It appears from the above results that it is desirable to use sodium carbonate as a flux for fly ash. This proved to be the most stable and reliable flux of the three with which the experiments were carried out.

For å undersøke virkningen av forskjellige mengder flussmidler i flyaske røstet i overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåte ble prøver av flyaske, hvorav tre ikke var blandet med natriumcarbonat og resten var blandet med natriumcarbonat i mengder fra 2,4 til 2 8,6 vekt%, basert på vekten av chargen, hver forvarmet i en inert atmosfære til en temperatur av 6 00 -. 6 80° C og deretter i form av et lag med en tykkelse av 1 cm utsatt for rent oxygen' i 10 minutter. De oppnådde resultater er gjengitt i tabell To investigate the effect of different amounts of fluxes in fly ash roasted in accordance with the present method, samples of fly ash, three of which were not mixed with sodium carbonate and the rest were mixed with sodium carbonate in amounts from 2.4 to 28.6% by weight, based on weight of the charge, each preheated in an inert atmosphere to a temperature of 6 00 -. 6 80° C and then in the form of a layer with a thickness of 1 cm exposed to pure oxygen' for 10 minutes. The results obtained are reproduced in a table

XV. XV.

For å oppnå en prosentuell ekstraksjon av vanadium av minst 90 vekt% bør konsentrasjonen av flussmiddel i chargen være høyere enn 2 5 vekt% av chargens samlede vekt. In order to achieve a percentage extraction of vanadium of at least 90% by weight, the concentration of flux in the charge should be higher than 25% by weight of the total weight of the charge.

Foruten de ovenfor angitte forsøk ble det utført en ytterligere forsøksserie hvor prøver av flyasken blandet med forskjellige mengder natriumcarbonat ble forvarmet i en inert atmosfære til en temperatur av 680° C og utsatt for oxygen. Prøvene ble deretter avkjølt, lett malt for å bryte ned aggregater og In addition to the tests stated above, a further series of tests was carried out where samples of the fly ash mixed with different amounts of sodium carbonate were preheated in an inert atmosphere to a temperature of 680° C and exposed to oxygen. The samples were then cooled, lightly ground to break down aggregates and

påny forvarmet i en inert atmosfære til en temperatur av 6 8 0° C og utsatt for oxygen. Den prosentuelle ekstraksjon av vanadium oppnådd etter bråkjøling av chargen er gjengitt i tabell XVI. again preheated in an inert atmosphere to a temperature of 680°C and exposed to oxygen. The percentage extraction of vanadium obtained after quenching the charge is reproduced in Table XVI.

Det fremgår at for natriumcarbonatkonsentrasjoner av It appears that for sodium carbonate concentrations of

2 3,1 vekt% og derover er den prosentuelle ekstraksjon av vanadium fra flyaske høyere enn den som ble oppnådd ved anvendelse av bare én røsting. 2 3.1 wt% and above, the percentage extraction of vanadium from fly ash is higher than that obtained using only one roasting.

Ferrofosfor som vanligvis er meget vanskelig å behandle på vanlig måte, ble malt i en slagsikt, og en prøve ble analysert kjemisk og viste seg å inneholde 17,78 vekt% vanadiumpentoxyd. Ferrophosphorus, which is usually very difficult to treat in the usual way, was ground in an impact sieve, and a sample was chemically analyzed and found to contain 17.78% by weight of vanadium pentoxide.

For å sammenligne den foreliggende røsteprosess med den vanlige røsteprosess ble det malte ferrofosfor blandet med vannfritt natriumcarbonat i en mengde av 2 3,1 vekt%, basert på blandingens samlede vekt. En prøve av blandingen ble deretter røstet på vanlig måte i en elektrisk muffelovn ved 600° C i 24 timer, og en annen prøve ble forvarmet til en temperatur av 600° C i en inert atmosfære og deretter utsatt for en oxygenrik atmosfære i 24 minutter. Begge prøver ble avkjølt og deretter utlutet med en fortynnet oppløsning av svovelsyre. Den prosentuelle ekstraksjon av chargens samlede vanadiuminnhold fra den første prøve var 34,5 vekt% og fra den annen prøve 53,7 vekt%. Den på vanlig måte røst-ede prøve viste seg å ha sintret betraktelig. Det ble antatt at det forhold at ekstraksjonen av vanadium bare var 5 3,7 % fra ferro- In order to compare the present roasting process with the usual roasting process, the ground ferrophosphorus was mixed with anhydrous sodium carbonate in an amount of 23.1% by weight, based on the total weight of the mixture. A sample of the mixture was then roasted in the usual manner in an electric muffle furnace at 600°C for 24 hours, and another sample was preheated to a temperature of 600°C in an inert atmosphere and then exposed to an oxygen-rich atmosphere for 24 minutes. Both samples were cooled and then leached with a dilute solution of sulfuric acid. The percentage extraction of the charge's total vanadium content from the first sample was 34.5% by weight and from the second sample 53.7% by weight. The conventionally sintered sample was found to have sintered considerably. It was assumed that the fact that the extraction of vanadium was only 5 3.7% from ferro-

fosfor rostet ved foreliggende fremgangsmåte, selv om dette er en be- phosphorus roasted by the present method, although this is a

traktelig forbedring sammenlignet med det som ble oppnådd fra ferro- tractable improvement compared to that obtained from ferro-

fosfor rostet på vanlig måte, berodde på at ferrofosforet reagerte kraftig med oxygenet etter forvarming i en inert atmosfære under dannelse av en stor mengde av en væskeformig fase. phosphorus rusted in the usual way, because the ferrophosphorus reacted vigorously with the oxygen after preheating in an inert atmosphere, forming a large amount of a liquid phase.

Claims

1. Process for the enrichment of a vanadium-containing material or a mixture of vanadium-containing materials with the exception of vanadium-containing slags, where water-soluble vanadium compounds are formed by reacting the material with oxygen, characterized in that the material, for the oxidation, is preheated under inert conditions to a temperature of at least < 1>+00°C and then with a temperature of at least <1>+00°C is brought into contact with oxygen and strongly exothermicly reacted with this to a highest temperature that lies within the range 600 - 1200°C.

2. Method according to claim 1, characterized by a-t when vanadium-titanium-containing ore is used as vanadium-containing material, the material is preheated under inert conditions to a temperature of 800-1000°C, preferably 850-950°C.

3. Procedure according to claim 1, characterized by that when fly ash is used as vanadium-containing material, it is preheated the material under inert conditions to a temperature of <1>+00-700°C. <!>+.

Procedure according to claims 1-3, characterized by bringing the material into contact with oxygen, introducing the material sodium carbonate in an amount of at least 10%, based on the total weight of the material, when the material is a vanadium-titanium-containing material ore, and in a quantity of at least 25% when the material is fly ash.

5. Method according to claim 1-^, characterized by using a vanadium-containing starting material with a stbrste particle size of 37 - l<*>+9 M^.

6. Procedure, according to claims 1-5, characterized in that after the oxidation of the vanadium-containing starting material, the oxidized material is ground and brought into contact with oxygen elevated temperature to effect the formation of a further amount soluble vanadium compounds, preferably after preheating the oxidized and ground material under inert conditions for it again, with a temperature of at least Lt-00°C, are brought into contact with oxygen.