pramoniniai vanadžio pentoksido gamybos metodai

Apr 21, 2025 Palik žinutę

1. Išgavimas iš vanadžio turinčių rūdų

a. Uždegimo procesas (pirminis būdas)

Žaliavos:

Rūdos, kuriose yra daug vanadžio (pvz.vanadinitas,globojaarbavanadžio-titano magnetitas).

Natrio karbonatas (Na2CO3) arba natrio chloridas (NaCl) kaip srauto priemonės.

Etapai:

Smulkinimas ir maišymas:

Rūda susmulkinama ir sumaišoma su Na2CO3/NaCl (kad vanadžio oksidai virstų vandenyje tirpiais natrio vanadatais).

Degimas:

Šildymas rotacinėje krosnyje arba orkaitėje esant temperatūrai800-1000 laipsniųoksiduojančioje atmosferoje:

2FeV2​O4​+4Na2​CO3​+3O2​→4NaVO3​+Fe2​O3​+4CO2​↑

Išplovimas:

Skrudinta medžiaga ištirpinama karštame vandenyje arba praskiestoje sieros rūgštyje, kad susidarytų natrio vanadatas (NaVO₃).

Krituliai:

Parūgštinkite tirpalą (pH ~2-3) H2SO4, kad nusodintųraudonas tortas(hidratuotas pirmtakas V₂O5):

2NaVO3​+H2​SO4​→V2​O5​⋅nH2O↓+Na2SO4

Kalcinavimas:

Įkaitinkite raudoną pyragą500-600 laipsniųdehidratacijai ir gryno V₂O5 susidarymui:

V2O5⋅nH2OΔV2O5+nH2O↑

2. Atkūrimas iš antrinių šaltinių

a. Panaudoti katalizatoriai

Šaltiniai

Panaudoti V2O5 katalizatoriai iš sieros rūgšties gamyklų arba SCR sistemų.

Procesas

Išplovimas: Apdorojimas NaOH arba H₂SO₂, kad ištirptų vanadį.

Valymas: Priemaišų (pvz., Fe, Al) pašalinimas reguliuojant pH.

Nusodinimas ir kalcinavimas: panašus į rūdos metodą.

b. Alyvos likučiai

Šaltiniai:

Lakieji pelenai arba rafinavimo atliekos, kuriose gausu vanadžio.

Procesas

Oksidacinis deginimas: Vanadžio sulfidų / oksidų pavertimas V2O5.

Hidrometalurgija: Rūgščių / šarmų išplovimas, po kurio atliekamas gryninimas ir nusodinimas.

3. Alternatyvūs metodai

a. Chloravimo procesas

Principas:

Vanadžio rūdų reakcija su dujiniu Cl2 susidaro lakiasis VOCl3, kuris vėliau oksiduojamas iki V2O5.

Reakcija:

V2O5+3Cl2+C→2VOCl3+CO↑ (po to hidrolizė ir kalcinavimas).

Taikymas: Tinka žemos kokybės rūdoms.

b. Biologinis išplovimas

Nauja technologija:

Mikroorganizmų naudojimas (pvz.Acidithiobacillus ferrooxidans) vanadžio tirpinimui iš rūdų.

Privalumai: ekologiškumas ir energijos vartojimo efektyvumas.