DD256685A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF IRON-CONTAINING VANADIUM SALT SOLUTIONS OF THE LOW-SALT EXTRACTION OF ALTAL CATALYST - Google Patents

PROCESS FOR THE PREPARATION OF IRON-CONTAINING VANADIUM SALT SOLUTIONS OF THE LOW-SALT EXTRACTION OF ALTAL CATALYST Download PDF

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DD256685A1
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vanadium
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Erhard Uhlemann
Eberhard Ludwig
Wolfgang Bechmann
Wolfgang Lang
Volkmar Stockmann
Wolfgang Baronius
Helmut Fuertig
Hans-Klaus Kiessling
Horst Heinze
Johannes Marcy
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Liebknecht K Paeda Hochschule
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Ausgangsstoffen der Ferrovanadiumherstellung aus den eisenhaltigen Vanadiumloesungen der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren der Schwefelsaeureproduktion. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung der Ausgangsstoffe in erforderlicher Reinheit ohne zusaetzliche Trennoperationen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die bei der Laugung verbrauchter Katalysatoren gewonnene salzsaure Loesung entsprechender Konzentration ohne weitere Vorbehandlung mit einer Eisen(II)-Verbindung versetzt und mit Lauge auf p H 5-7 gebracht wird. Das Faellprodukt kann nach Abtrennung, Waschen und Gluehen direkt zur Ferrovanadiumgewinnung eingesetzt werden.The invention relates to a process for obtaining starting materials of Ferrovanadiumherstellung from the iron-containing vanadium solutions of the hydrochloric acid leaching of spent sulfuric acid production catalysts. The aim of the invention is to provide the starting materials in the required purity without additional separation operations. According to the invention, the object is achieved in that the hydrochloric acid solution of appropriate concentration obtained during the leaching of spent catalysts is mixed with an iron (II) compound without further pretreatment and brought to pH 5-7 with caustic. The Faellprodukt can be used after separation, washing and Gluehen directly to Ferrovanadiumgewinnung.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der eisenhaltigen Vanadiumlösungen, wie sie bei der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren der Schwefelsäureproduktion entstehen, für die Ferrovanadiumherstellung.The invention relates to a method for using the iron-containing vanadium solutions, as they arise in the hydrochloric acid leaching of spent sulfuric acid production catalysts, for the production of ferrovanadium.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Vanadiumhaltige Lösungen, die bei der sauren Laugung von verbrauchten Katalysatoren der Schwefelsäureproduktion entstehen, enthalten neben der Wertkomponente unterschiedliche Mengen an Eisen. Die Eisen/Vanadium-Trennung gelingt am elegantesten durch Flüssig-Flüssig-Extraktion, dabei kommen als Extraktionsmittel Gemische von Tricaprylamin/ Tributylphosphat in Kerosin (US-Patent 192131 v. 16.3.82), und Tri-n-octylamin in Kerosin (CSSR-Patent 178626 v. 15.5.1979) zum Einsatz. Die Endlösungen haben Vanadiumgehalte von 135mg/l.Vanadium-containing solutions which are formed in the acid leaching of spent sulfuric acid production catalysts contain, in addition to the value component, varying amounts of iron. Iron / vanadium separation is achieved most successfully by liquid-liquid extraction, with mixtures of tricaprylamine / tributyl phosphate in kerosene as extraction agent (US Pat. No. 192131 v. 16.3.82), and tri-n-octylamine in kerosene (CSSR). Patent 178626 v. 15.5.1979) is used. The final solutions have vanadium contents of 135 mg / l.

Für die Flüssig-Flüssig-Extraktionsanlagen entstehen hohe Investitionskosten für deren Akkumulation hohe Durchsätze erforderlich sind. Für spezielle Probleme der Aufarbeitung verbrauchter Katalysatoren der Schwefelsäureproduktion ist diese Voraussetzung nicht gegeben.For the liquid-liquid extraction plants, high investment costs are incurred whose accumulation requires high throughputs. For special problems of processing spent catalysts of sulfuric acid production, this condition is not met.

Neben der Flüssig-Flüssig-Extraktion läßt sich die Wertkomponente durch Ausfällung von Eisen-Vanadium-Gemischen gewinnen. Im japanischen Patent JP-118983 v, 19.1.84 werden aus einer SO2-haltigen schwefelsauren Lösung mit NaOH Vanadium und Eisen simultan gefällt. Durch Auflösen des Niederschlages in Säure und anschließende Oxydation wird die Wertkomponente (V[V]) nach Ausfällung von Fe(OH)3 als Lösung erhalten.In addition to the liquid-liquid extraction, the value component can be obtained by precipitation of iron-vanadium mixtures. Japanese Patent JP-118983 v, 19.1.84, precipitates vanadium and iron simultaneously from an SO2-containing sulfuric acid solution with NaOH. By dissolving the precipitate in acid and subsequent oxidation, the value component (V [V]) is obtained after precipitation of Fe (OH) 3 as a solution.

Dieses Verfahren ist durch mehrere Verfahrensschritte gekennzeichnet, bei denen mit großer Wahrscheinlichkeit Vanadiumverluste durch Adsorption auftreten.This process is characterized by several process steps in which vanadium losses by adsorption occur with high probability.

Im BRD-Patent 224414 v. 27.06.82 wird zu einer mit NaOH auf pH 9,25 eingestellten Industrielösung, die neben Vanadium Fe(III)-, Ni(II)-, Mo(VT)- und Cu(ll)-Ionen enthält, der Restgehalt des Vanadiums auf 1,56-2,73 mg/l gesenkt.In the FRG patent 224414 v. 27.06.82 is added to an adjusted with NaOH to pH 9.25 industrial solution containing vanadium in addition to Fe (III) -, Ni (II) -, Mo (VT) - and Cu (II) ions, the residual content of vanadium Lowered 1.56-2.73 mg / l.

Charakteristisch für die bekannten technischen Lösungen ist die Aufbereitung von komplex zusammengesetzten vanadiumhaltigen Lösungen in mehreren Verfahrensstufen. Bei den Verfahren, die zu Vanadium-Eisen-Gemischen führen, besteht wegen weiterer Begleitkomponenten keine Möglichkeit des Einsatzes in die Ferrovanadiumproduktion.Characteristic of the known technical solutions is the preparation of complex compound vanadium-containing solutions in several process stages. In the processes that lead to vanadium-iron mixtures, there is no possibility of use in the Ferrovanadiumproduktion because of other accompanying components.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das bei geringem Aufwand die wirtschaftliche Nutzung des Vanadiumgehaltes der Metallsalzlösungen, wie sie bei der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren entstehen, ermöglicht.The aim of the invention is a method which enables the economical use of the vanadium content of the metal salt solutions, as they arise in the acidic leaching of spent catalysts with little effort.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es die Bereitstellung eines Verfahrens, das ohne die aufwendige Technologie der Extraktion und ohne Eisen-Vanadium-Trennung den Wertmetallgehalt der eisenhaltigen Vanadiumlösungen der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren der Wiederverwendung zugeführt und damit den Abschluß der Beseitigung hochgiftiger verbrauchter Katalysatoren der Schwefelsäureproduktion darstellt.The object of the invention is to provide a method which, without the elaborate technology of extraction and without iron-vanadium separation, the valuable metal content of the iron-containing vanadium solutions of saline acid leaching spent catalysts recycled and thus represents the completion of the elimination of highly toxic spent catalysts of sulfuric acid production.

Dabei wird erfindungsgemäß die Lösung, wie sie bei der salzsauren Laugung verbrauchter Katalysatoren entsteht, ohne weitere Vorbehandlung mit einer Eisen(ll)-Verbindung versetzt und mit Alkalien auf pH 5-7 gebracht. Überraschenderweise führte die Einstellung eines bestimmten Verhältnisses von Eisen:Vanadium in der Lösung in einem eng begrenzten pH-Bereich zu einer weitgehend vollständigen, gezielten Ausfällung des Vanadiums, ohne andere störende Ionen nennenswert mit zu erfassen. Das Fällprodukt wird abgetrennt, gewaschen und geglüht. Man erhält ein Eisenoxid-Vanadiumoxidgemisch, das weitgehend frei ist von Silicium und Arsen und sich nach seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften als Ausgangsstoff der Ferrovanadiumgewinnung eignet.In this case, according to the invention, the solution, as formed in the hydrochloric acid leaching of spent catalysts, added without further pretreatment with an iron (II) compound and brought to pH 5-7 with alkalis. Surprisingly, the setting of a specific ratio of iron: vanadium in the solution in a narrowly limited pH range led to a largely complete, targeted precipitation of the vanadium, without appreciably including other interfering ions. The precipitate is separated, washed and calcined. An iron oxide-vanadium oxide mixture is obtained which is substantially free of silicon and arsenic and is suitable for its chemical and physical properties as the starting material for the production of ferrovanadium.

Ausführungsbeispieleembodiments Beispiel 1example 1

Zu 11 einer salzsauren Extraktionslösung mit 23,7g · T1V und 6,9g · Γ1 Fe werden 13,9g FeSO4 · 7H2O gegeben und mit 1OM KOH auf pH 5-7 eingestellt.To 11 of a hydrochloric acid extraction solution with 23.7 g · T 1 V and 6.9 g · Γ 1 Fe are added 13.9 g FeSO 4 · 7H 2 O and adjusted to pH 5-7 with 1OM KOH.

Nach 2-3 Stunden wird der Niederschlag abgetrennt. Im Filtrat befinden sich 0,5mg · T1V und 2,5mg · Γ1 Fe. Der heiß gewaschene Niederschlag enthält V und Fe im Verhältnis 3:1, ist frei von Si und As und eignet sich als Ausgangsstoff der Ferrovanadiumherstellung.After 2-3 hours, the precipitate is separated. The filtrate contains 0.5 mg · T 1 V and 2.5 mg · Γ 1 Fe. The hot-washed precipitate contains V and Fe in a ratio of 3: 1, is free of Si and As and is suitable as a starting material for the production of ferrovanadium.

Beispiel 2Example 2

11 einer Extraktionslösung nach Beispiel 1 wird ohne zusätzliche Eisen(ll)-Zugabe mit 1OM KOH auf pH 5-7 eingestellt. Nach 2-3 Stunden wird der Niederschlag abgetrennt. Das Filtrat enthält 40 mg · Γ1 V und 2,7 mg · Γ1 Fe. Der heiß gewaschene und geglühte Niederschlag enthält V und Feim Verhältnis 4:1, ist frei von Si und As und eignet sich als Ausgangsstoff der Ferrovanadiumherstellung.11 of an extraction solution according to Example 1 is adjusted without additional addition of iron (II) with 1OM KOH to pH 5-7. After 2-3 hours, the precipitate is separated. The filtrate contains 40 mg x 1 V and 2.7 mg x 1 Fe. The hot-washed and calcined precipitate contains V and Fe ratio 4: 1, is free of Si and As and is suitable as a starting material of Ferrovanadiumherstellung.

Claims (3)

1. Verfahren zur Aufarbeitung eisenhaltiger Vanadiumsalzlösungen der salzsauren Extraktion von Altkatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmtes Verhältnis von V:Fe eingestellt und anschließend mit Alkalien bei einem pH-Wert von 5-7 ein Gemisch von Eisenoxidhydrat und Vanadiumoxidhydrat gefällt wird.1. A process for the treatment of iron-containing vanadium salt solutions of hydrochloric acid extraction of used catalysts, characterized in that a certain ratio of V: Fe is adjusted and then precipitated with alkalis at a pH of 5-7, a mixture of iron oxide and vanadium oxide. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch zusätzliche Eisen(ll)-Salzzugabe ein Verhältnis von V:Fe = 3:1 bis 4:1 eingestellt wird.2. The method according to item 1, characterized in that by additional iron (II) salt addition, a ratio of V: Fe = 3: 1 to 4: 1 is set. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidhydratgemisch durch Waschen und Entwässern Eigenschaften erhält, die einen Einsatz in der Ferrovanadiumherstellung ermöglichen.3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the oxide hydrate mixture obtained by washing and dewatering properties that allow use in the production of ferrovanadium.
DD28464685A 1985-12-18 1985-12-18 PROCESS FOR THE PREPARATION OF IRON-CONTAINING VANADIUM SALT SOLUTIONS OF THE LOW-SALT EXTRACTION OF ALTAL CATALYST DD256685A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326259A1 (en) * 1992-08-05 1994-02-10 Intevep Sa Process for the preparation of a vanadium-containing agglomerate or a vanadium-containing steel alloy and vanadium-containing agglomerate therefor

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