Способ получения плавленной гранулированной пятиокиси ванадия

Способ получения плавленной гранулированной пятиокиси ванадия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАВЛЕНОЙ ГРАНУЛИРОВАННОЙ ПЯТИОКИСИ ВАНАДИЯ, включающий термическую обработку метаванадата аммония, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения энергозатрат , исходный продукт перед термической обработкой гранулируют до размера гранул 10-25 мм, а теркическую обработку проводят при 550-600 с. СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1084327 A

3151) С 22 В 34 22 С 01 G 31 02

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР(;НОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3541803/22-.02 (22) 21.0183 (46) 07. 04. 84. Бюл. Ф 13 (72) А.М.Кунаев, В.А.Козлов, Б.Б.Бейсембаев, Г.P.Èñëàìîâà, Э.П.Иедведчиков, П.П.Ткаченко, В.И.Семичев, В.E.Ëóãîâîé и С.Н.Чайковский (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт металлургии и обогащения АН Казахской ССР (53) 669.292.4 (088.8) (56) 1. Химия и технология редких и рассеянных элементов. Под ред.

К.А.Большакова, т. 1, М., 1965, с. 236.

2. Авторское свидетельство СССР

В 223082, кл. С 01 С 31/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

У 819063, кл. С 01 G 31/02, 1981.

4. Патент США В 3333916, кл. 23-21, 1967. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАВЛЕНОЙ

ГРАНУЛИРОВАННОЙ ПЯТИОКИСИ ВАНАДИЯ, включающий термическую обработку метаванадата аммония, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения энергозатрат, исходный продукт перед термической обработкой гранулируют до размера гранул 10-25 мм, а термическую обработку проводят при 550-600 С.

1084327

Изобретение относится к способам получения соединений ванадия и может быть использовано для получения гранулированной пятиокиси ванадия.

В настоящее время, в основном, получают только порошковую пятиокись ванадия, которая идет на производство лигатур и лишь незначительная ее часть применяется в качестве катализатора в производстве серной кис- 10 лоты.

Использование тонкопылящей порошковой пятиокиси ванадия для производства лигатур экономически нецелесообразно, так как связано с 15 большими потерями ванадия при транспортировке и непосредственно в процессе производства лигатур.

Применение для производства лигатур плавленой гранулированной пяти- 20 окиси ванадия позволило бы значительно сократить потери ванадия и сделать процесс получения лигатур более чистый с точки зрения охраны труда. 25

Несмотря на то, что проблема получения плавленой гранулированной пятиокиси ванадия является актуальной, способы ее получения затрудне ны ° 30

Существуют способы получения порошковой пятиокиси ванадия, которую в случае необходимости получения плавленой гранулированной пятиокиси ванадия можно расплавить при температуре около 1000 С, т. е. дополнитель-о 35 но требуется энергоемкая и трудоемкая операция плавления.

Таким образом, экономически нецелесообразен процесс получения гранулированной пятиокиси ванадия путем плавления порошковой пятиокиси, получение же ее непосредственно из ванадиевых соединений осложняется необходимостью получения чистой пятиоки45 си ванадия.

Известен способ получения порош"ковой пятиокиси ванадия путем термического разложения на воздухе

50 метаванадата аммония Г1 3 °

Недостатком способа являются значительные потери ванадия °

Известен также способ получения

55 порошковой пятиокиси ванадия путем

2-стадийного термического разложения метаванадата аммония под вакуумом f23, Этот способ позволяет снизить потери ванадия, однако процесс сильно усложняется вследствие необходимости его проведения под вакуумом.

Для получения плавленой гранулированной пятиокиси ванадия необходимо полученную по укаэанным способам порошковую пятиокись расплавить при температуре порядка 1000 С. Это приводит к энерготрудоемкой операции плавления, что экономически нецелесообразна.

Известен способ получения гранулированных окислов ванадия, включающий термическую обработку на воздухе ванадата аммония, смешанного с высшими спиртами в весовом соотношении 1:0,005-1 3 ).

Недостаток способа заключается в необходимости применения дополнительного реагента (высших спиртов).

Кроме того, способ не находит промышленного применения из-за высокой взрывоопасности, связанной с возможностью воспламенения органики.

Наиболее близким к изобретению является способ получения плавленой гранулированной пятиокиси ванадия, включающий термическую обработку метаванадата аммония, по которому метаванадат аммония в регулируемом количестве подают в печь, где происходит его разложение при 400-500 С. о

Образующийся сухой порошок пятиокиси ванадия в виде жидкотекущего ! потока снова подают в печь, где он подвергается расплавлению в пламени, с держащем избыток кислорода при 1000 С после чего быстрым охлаждением получают конечный продукт в виде гранул )4).

Данный способ характеризуется значительной сложностью процесса, высокими энерго- и трудозатратами, ввиду проведения термической обработки в две стадии:. 1-ой при t

= 400-500 С и 2-ой при t = 1000 С.

Цель изобретения — упрощение процесса и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения плавленой гранулированной пятиокиси ванадия, включающему термическую обработку метаван0дата аммония, исходный продукт перед термической обработкой гранулируют до размера гранул 10-25 мм, а термическую обработку.проводят при 550-600 С. о

1084327

3

Введение операции предварительной грануляции исходного продукта до размера гранул 10-25 мм позволяет осуществлять термическую обработку в 1 стадию (по прототипу 2 стадии) с получением плат еной гранулированной пятиокиси ванадия.

Следовательно, термическому разло.жению подвергают не исходный продукт, а предварительно подготовлен- 1п ные гранулы определенного размера.

Термическую обработку согласно изобретению проводят при 550-600 С.

При указанной температуре начинается процесс разложения метаванадата аммония, который идет с выделением тепла.

Процесс термического разложения протекает следующим образом.

При использовании исходного продукта в виде гранул нарушается теплообмен через стенку гранулы. Так как теплообмен через стенку гранул затруднен, поэтому внутри гранулы . развивается температура до 700 С, 2 т.е ° достигается температура плавления пятиокиси ванадия 690-700 С, о что приводит к оплавлению гранулы изнутри.

Таким образом, использование собственно тепла реакции позволяет получить плавленую гранулированную пятиокись ванадия без дополнительных затрат энергии.

Этот эффект снижения энергоза35 трат возможен только при использовании гранул размером 10-25 мм. Если размер гранул меньше 10 мм, теплообмен не нарушается, оплавления не происходит и получается порошковая пятиокись ванадия, а при диаметре больше 25 мм гранула под действием скопившихся паров воды и газа аммиака разрушается и оплавляется не полностью.

Заданная температура процесса термического разложения (500-600 С) о необходима и достаточна для получения плавленой гранулированной пятиокиси ванадия. Нижний предел темпе- 5О ратуры гранулирования обусловлен тем, что при 550 С начинается процесс разложения метаванадата аммония.

Кроме того, это тот минимум температуры, при котором создается необ- 55 ходимое количество тепла для развития внутри гранулы температуры плавления пятиокиси ванадия.

Повышение температуры вьнпе верхнего предела нецелесообразно, так как это приводит к затратам электро" энергии.

Изобретение позволяет упростить процесс за счет проведения операции термического разложения в 1 стадию.

Проведение же предварительной грануляции исходного продукта по изобретению значительно проще в осуществлении, чем вторая стадия плавления пятиокиси ванадия в пламени форсунки по прототипу, причем сокращаются затраты электроэнергии в 2 раза, так как в изобретении нагрев ведут до 550-600 С, а в прототипе— до 1000 С, Пример 1. 0,5 кг метаванадата аммония гранулируют в чашевом грануляторе с получением гранул диаметром 10 мм. Затем гранулы подвергают термической обработке прокаливанием в печи при 550 С в течение о.

2 ч и получают гранулированную плавленую пятиокись ванадия в количестве 250 г состава, вес.%: 7 05 98,0, V2O, 1,3, ИН с0,01.

Сравнивая полученные результаты с прототипом, можно сказать, что предложенный способ проще в artrtapaтурном исполнении, а затраты энергии снижаются примерно в 2 раза за счет снижения рабочей температуры с

1000 С (по прототипу) до 550 С.

Полученная пятиокись ванадия может быть использована для производства лигатур и соответствует марке ч.д.а.

Пример 2. 0,5 кг метаванадата аммония гранулируют на чашевои грануляторе с получением гранул диаметром 17 мм. Затем гранулы подвергают термической обработке прокаливанием в печи при 580 С в тео чение 2 ч. Получают гранулированную плавленую пятиокись ванадия в количестве. 250 r состава, вес.%: Vga

98.,5, V20, 1,0, NA4 0,02

По сравнению с прототипом затраты энергии снижаются за счет снижения рабочей температуры с 1000 С до

580 С (примерно в 2 раза) .

Полученная пятиокись ванадия марки х.ч. может быть использована для производства лигатур.

Пример 3. 0,5 кг метаванадата аммония гранулируют на чашевом

1084327

Составитель Н.Новиков

Техред И.Надь

Редактор M. Келемеш

Корректор О.Тигор

Заказ 1929/20 Тирак 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 грануляторе с получением гранул диаметром 25 лм.

После прокаливания в печи при

600 С в течение 2 ч получают гранулы плавленой пятиокиси ванадия в количестве 250 r состава, вес.X:.

Vga 98,5, У20 0,9, ИНа О, 1 марки х ° ч.

Таким образом, использованием изобретения достигают упрощения процесса получения гранулированной плавленой пятиокиси ванадия и снижения затрат энергии п6 сравнению с прототипом в 2 раза.

Полученная пятиокись марки х.ч. и ч,д.а. удовлетворяет ТУ-48-4-428-81 и может быть использована в производстве лигатур.