industrijske metode za proizvodnjo vanadijevega pentoksida

Apr 21, 2025 Pustite sporočilo

1. Pridobivanje iz rud, ki vsebujejo vanadij

a. Postopek žganja (primarna metoda)

Surovine:

Rude z visoko vsebnostjo vanadija (npr.vanadinit,pokroviteljskiozvanadij-titanov magnetit).

Natrijev karbonat (Na₂CO3) ali natrijev klorid (NaCl) kot sredstva za fluksiranje.

Faze:

Drobljenje in mešanje:

Rudo zdrobimo in zmešamo z Na₂CO3/NaCl (za pretvorbo vanadijevih oksidov v vodotopne natrijeve vanadate).

goreče:

Segrevanje v rotacijski peči ali pečici pri temp800-1000 stopinjv oksidativni atmosferi:

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

Izpiranje:

Praženi material se raztopi v vroči vodi ali razredčeni žveplovi kislini, da se proizvede natrijev vanadat (NaVO3).

Padavine:

Raztopino nakisamo (pH ~2-3) s H₂SO4, da se oborirdeča torta(hidrirani prekurzor V₂O₅):

2NaVO3​+H2​SO4​→V2​O5​⋅nH2​O↓+Na2​SO4​

Kalcinacija:

Rdečo pogačo segrejte na500-600 stopinjza dehidracijo in tvorbo čistega V₂O5:

V2O5⋅nH2OΔV2O5+nH2O↑

2. Pridobivanje iz sekundarnih virov

a. Izrabljeni katalizatorji

Viri

Izrabljeni katalizatorji V₂O₅ iz obratov za proizvodnjo žveplove kisline ali sistemov SCR.

Proces

Izpiranje: Obdelava z NaOH ali H₂SO₄ za raztapljanje vanadija.

Čiščenje: Odstranjevanje nečistoč (npr. Fe, Al) z uravnavanjem pH.

Precipitacija in kalcinacija: Podobno metodi, ki temelji na rudi.

b. Ostanki olja

Viri:

Elektrofiltrski pepel, bogat z vanadijem, ali rafinerijski odpadki.

Proces

Oksidativno žganje: Pretvorba vanadijevih sulfidov/oksidov v V₂O5.

Hidrometalurgija: Kislinsko/alkalno izpiranje, ki mu sledita čiščenje in obarjanje.

3. Alternativne metode

a. Postopek kloriranja

Načelo:

Reakcija vanadijevih rud s plinastim Cl₂, da nastane hlapni VOCl3, ki se nato oksidira v V₂O5.

Reakcija:

V2O5+3Cl2+C→2VOCl3+CO↑ (sledita hidroliza in kalcinacija).

Aplikacija: Primerno za rude nizke vsebnosti.

b. Biološko izpiranje

Nova tehnologija:

Uporaba mikroorganizmov (npr.Acidithiobacillus ferrooxidans) za raztapljanje vanadija iz rud.

Prednosti: Okolju prijaznost in energetska učinkovitost.