industrielle metoder for fremstilling av vanadiumpentoksid

1. Utvinning fra vanadiumholdige malmer

en. Avfyringsprosess (primær metode)

Råvarer:

Malmer med høyt vanadiuminnhold (f.eks.vanadinitt,nedlatendeellervanadium-titanmagnetitt).

Natriumkarbonat (Na₂CO₃) eller natriumklorid (NaCl) som flussmidler.

Stadier:

Knusing og blanding:

Malmen knuses og blandes med Na2CO3/NaCl (for å omdanne vanadiumoksider til vannløselige natriumvanadater).

Brenning:

Oppvarming i roterende ovn eller stekeovn ved en temperatur800-1000 graderi en oksiderende atmosfære:

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

Utvasking:

Det brente materialet løses opp i varmt vann eller fortynnet svovelsyre for å produsere natriumvanadat (NaVO3).

Nedbør:

Surgjør løsningen (pH ~2-3) med H2SO4 for å felle utrød kake(hydratisert forløper V2O5):

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

Kalsinering:

Varm rødkaken kl500-600 graderfor dehydrering og dannelse av ren V₂O₅:

V2O5⋅nH2OΔV2O5+nH2O↑

2. Gjenoppretting fra sekundære kilder

en. Brukte katalysatorer

Kilder

Brukte V₂O5-katalysatorer fra svovelsyreanlegg eller SCR-systemer.

Behandle

Utvasking: Behandling med NaOH eller H₂SO4 for å løse opp vanadium.

Rengjøring: Fjerning av urenheter (f.eks. Fe, Al) ved pH-justering.

Nedbør og kalsinering: Ligner på malmbasert metode.

b. Oljerester

Kilder:

Vanadiumrik flyveaske eller raffineriavfall.

Behandle

Oksidativ fyring: Omdannelse av vanadiumsulfider/oksider til V₂O5.

Hydrometallurgi: Syre/alkali-utluting etterfulgt av rensing og utfelling.

3. Alternative metoder

en. Kloreringsprosess

Prinsipp:

Reaksjonen av vanadiummalmer med gassformig Cl2 for å danne flyktig VOCl3, som deretter oksideres til V2O5.

Reaksjon:

V2O5+3Cl2+C→2VOCl3+CO↑ (etterfulgt av hydrolyse og kalsinering).

Søknad: Egnet for malm med lav kvalitet.

b. Bioluting

Ny teknologi:

Bruk av mikroorganismer (f.Acidithiobacillus ferrooxidans) for solubilisering av vanadium fra malm.

Fordeler: Miljøvennlighet og energieffektivitet.