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Publication number: BE352918A
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Description


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    PERFECTIONNEMENTS   APPORTES A LA   RECUPERATION   
DU   VANADIUM   
La présente Invention est relative au traitement, en vue de la récupération du vanadium, de solutions impures de sulfate de vanadium telles qu'obtenues par la lixiviation de minerais contenant du vanadium par de l'acide sulfurique,autre que   l'oléum,   par des sulfates alcalins ou bisulfate ou autre substance qui donne une solution de sulfate de vanadium de telle   natureue   le vanadium en soit précipite directement par l'addition d'une base. 



   Oomme cependant ces solutions contiennent des impuretés qui rendraient inutiles un précipité de vanadium obtenu ainsi directement de la solution impure, l'invention prévoit la con- version préliminaire de vanadium en solution de la forme pen- tavalente sous laquelle il se trouve normalement dans ces mi-   nerais.   et sous laquelle il entre généralement dans les solu- tions de sulfate, à la forme tetravalente. plus soluble.

   Les impuretés sont alors précipitées par l'addition d'une substance basique; ensuite le vanadium est transformé sous la forme moins 

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 soluble   pentavalente   ou trivalente et précipité alors lui-même de la solution* De cette façon   l'on   évite une perte excessive de vanadium dans le précipité   d'impuretés;,   et il est possible de récupérer un fort pourcentage du vanadium) sous forme d'un produit de bonne qualité et pureté.

   Un avantage spécial du procédé est qu'il peut être Incorporé dans le   cycle   usuel des opérations pour la récupération électrolytique du zinc de ses minerais et   qu'il   permet ainsi de récupérer simultanément de manière économique le zinc et le   vanadium: des   minerais de zinc et vanadium,. 



   Il a été proposé précédemment un procédé de récupéra- tion du vanadium de ses minerais dans lequel du minerai conte- nant un vanadate d'un métal, par exemple du plomba est traités par de l'oléum, et le produit est traité avec un agent   réduc-   teur tel que de l'anhydride sulfureux ou de l'acide   chlorhy-   drique pour réduire le pentoxide de vanadium au tetroxide de vanadium,,lequel se combine avec de l'acide sulfurique et forme du sulfate de vanadyl. Le produit est alors traité avec de l'eau pour précipiter le plomb, et la solution de vanadium est oxydée pour former le   pentoxyde   de vanadium. 



   L'invention sera décrite ci-après comme étant   appli-     quée à.   la récupération du vanadium des minerais zinc-vanadium. desquels le zinc est également à récupérer par la méthode électrolytique, en se rapportant au diagramme de circulation joint. au brevet principal No 336934. 



   Le minerai convenablement concassa est lixivié dans la phase   A   avec de l'acide sulfurique sous forme d'électrolyte épuisé, des éléments électrolytiques, renforce au besoin par de l'acide frais. La dissolution du vanadium est de préféren ce complétée dans la phase B par une seconde lixiviation du résidu du premier lavage avec de l'acide de concentration relativement forte,, la solution de seconde lixiviation étant renvoyée de la phase de séparation c à lapremière phase de 

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 lixiviation comme 11 a été décrit dans la demande de brevet belge N    266297   du 26-8-1926. 



   Lorsque ie lavage a été terminé, la solution de lavage séparée en D est neutralisée par l'addition d'une base appro- priée. pour produire la précipitation de la silice, du fer, de l'alumine ou des autres impuretés qui sont précipitées par ce traitement;toutefois,,avant cette   phase,,le   vanadium en solution est réduit de l'état pentavalent dans lequel il se trouve normalement dans le   minerai   zinc-vanadium à l'état   tétravalent   plus facilement soluble, de manière à réduire les pertes de vanadium par sa précipitation en même temps que les impuretés ci-dessus. 



   Oette réduction du vanadium est effectuée avantageu- sement en ajoutant une substance réductrice telle que le sulfate ferreux ou le sulfite ferreux à la solution, pendant ou après la lixiviation. La solution de sulfate ferreux est ajoutée jusqu'à ce que la solution de lavage Indique la pré- sence de fer ferreux par l'essai habituel de la tache de "ferrocyanure;. La présence de fer ferreux indique que tout le vanadium a été réduit à l'état tétravalent. 



   Lorsque le minerai contient de grandes quantités de vanadium,,il peut être Indésirable d'employer du sulfate fer- reux ou du   sulfite   ferreux pour réduire la totalité du vana- dium. à Cause de ce qu'on introduit ainsi des quantités; trop élevées de fer dans la solution* Dans ce   cas,,   il est préféra..- ble de réduire la plus grande partie du vanadium, par la pous- sière de zinc ou tout autre agent réducteur qui n'introduise pas d'impuretés   indésirables!dans   la solution de sulfate de zinc et de compléter la réduction par le sulfate ferreux. 



   La   solution   de lavage séparée est neutralisée dans la phase E par l'addition d'une base telle que de   l'oxyde   de zinc, du minerai   d'oxyde   de zinc, de la chaux ou du calcaire finement 

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 broyé;; on ajoute de préférence un peu plus qu'il n'est né- cessaire pour neutraliser l'acide libre et pour rendre la solution neutre à l'essai par le réactif méthylorange. 



   Si la solution contient du cuivre, on l'enlève en cette phase pour empêcher qu'il ne soit ensuite précipité avec le vanadium.   Ii   peut être précipité par l'addition d'un sul- phure soluble après que la solution a été neutralisée et être séparé de la solution en même temps que la silice, le fer et les autres impuretés précipitées par le traitement par une base. 



     S'il   y a du phosphore dans la solution, il peut   'être   enlevé avec les autres impuretés pendant cette phase selon la méthode décrite dans la demande de brevet belge déposée le 30 août 1926. 



   Du vanadium peut être précipité avec la   silice   etc.. 



  (probablement sous forme de vanadate ferrique) mais par suite de ce qu'il est sous forme tétravalente, la presque totalité, du vanadium entrant ainsi dans le précipité des impuretés peut   'être   récupérée par lavage du précipité avec des eaux légèrement acidulées*. Ce lavage s'effectue de préférence en formant avec le précipité une masse filtrante dans la phase F et en conser- vant cette masse tout en la soumettant à un lavage acide à contre circulation en   filtrant   des liquides acides faibles à travers cette masse en diverses phases comme il est décrit dans la demande de brevet belge N    266317   du 27 août 1928.

   Le filtrat des dernières phases est employé comme solution de la- vage dans les premières phases et de l'acide est ajouté dans une phase intermédiaire du procédé de lavage; ces additions d acide étant réglées de manière que le premier produit filtré de lavage,, ou produit le plus   fort,,   en sorte neutre ou légère- ment acide. Le premier filtrat ou filtrat le plus fort, est 

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 ajouté à l'ensemble de la solution originairement séparée du précipité d'impuretés de silice. 



   Les impuretés qui sans cela affecteraient la qualité et la pureté du vanadium ayant été ainsi enlevées, la solution est traitée   pour,,convertir   le vanadium de l'état tétravalent à un état moins soluble favorable pour sa précipitation de la solution. A cette fin, le vanadium peut être encore réduit à la forme trivalente par l'addition d'un agent réducteur actif tel que la poussière de zinc. 



   Comme variante le vanadium peut être   ré-oxydé à.   l'état   pentavaleht,   comme décrit dans la phase G. L'oxydation du vanadium tétravalent est effectuée en ajoutant d'abord suffi- samment d'acide à la solution pour obtenir une acidité de deux à cinq grammes d'acide libre par litre, l'acide étant ajouté sous forme d'électrolyte épuisé ou d'acide sulfurique.. Des boues de manganèse des éléments électrolyseurs ou du minerai de manganèse finement broyé sont ensuite ajoutés et la solu- tion est agitée en présence d'un excès d'une matière contenant du bi-oxyde de manganèse, jusqu'à ce que le titrage au perman- ganate montre que la presque totalité du vanadium tétravalent a été oxydée.

   Après que l'oxydation est complète.   l'agitation   est arrêtée et l'excès de matière contenant du bi-oxyde de manganèse est laissé se déposer. La solution qui surnage est alors envoyée à la phase de précipitation du vanadium H et la matière contenant du bi-oxyde de manganèsedécantée est ré- employée avec une addition de matière fraîche pour traiter la charge   suivante.   



   Le vanadium, après avoir été réduit à l'état   triva-   lent ou oxydé à l'état   pentavaient,   comme décrit ci-dessus est précipité de la solution au moyen de bases telles que   l'oxyde   de   zinc,,la   chaux ou le calcaire comme indiqué dans les phases H. Dans le cas de vanadium pentavalenmt, la précipitation est 

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 aidée en ajoutant un composé ferrique comme décrit dans le brevet belge déposé le 31 août 1926. 



   La précipitation est effectuée de préférence à une température élevée,, avantageusement, environ 50 C l'opéra- tion étant exécutée de préférence dans une cuve à agitation mécanique, afin de conserver la chaleur de la solution.. 



   Le vanadium précipité est séparé par filtration dans la phase I. Le précipité de vanadium est alors traité au be- soin, pour l'enlèvement des sulfates, dans la phase J. cequi donne un produit de vanadium de bonne qualité convenant pour la préparation du ferro-vanadium ou de   l'oxyde   de vanadium et est séparé dans la phase K. 



   En ce qui concerne la forme sous laquelle le vanadium est précipité, lorsque le vanadium a été réduit à la forme trivalente le précipité serait probablement du   trioxyde   de vanadium, Si le vanadium a été oxydé à la forme   pentavalente,   le précipité sera soit du vanadate de zinc ou du vanadate ferrique ou un mélange de ces composés suivant qu'il y a un sel ferrique présent dans la solution, et suivant la quantité présente de ce sel   ferriqùe.   



   La solution de zinc exempte de vanadium de la phase I est épurée en la phase L. et électrolysée dans la phase M pour la production de zinc cathodique, 
REVENDICATIONS. 
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Claims

1. Le procédé de purification d'une solution impure de sulfa- te de vanadium comme définie ci-dessus pour la production de cette solution d'un produit vanadium de bonne qualité. lequel consiste à réduire d'abord le vanadium dans la solu- tion à l'état tétravalent, à précipiter ensuite les impu- retés en traitant la solution avec une matière basique, et à transformer ensuite le vanadium à l'état pentavaient ou trivalent pour faciliter sa précipitation subséquente. <Desc/Clms Page number 7>

2. La méthode revendiquée sous 1, dans laquelle la réduction du vanadium est effectuée par l'addition d'un composé fer- reux.

3. La méthode revendiquée sous 2, dans laquelle la réduction du vanadium est effectuée en partie par des agents réduc- teurs lesquels n'introduisent pas des éléments indésirables dans la solution, tels que de la poussière de zinc,,et achevée par le composé ferreux.

4. La méthode revendiquée sous 1. 2 ou 3 dans laquelle le vanadium tétravalent est finalement converti à l'état pen- tavalent en présence d'une quantité d'acide libre égale à deux à cinq grammes d'acide sulfurique libre par litre.

5. La méthode revendiquée sous 1,2 ou 3, dans laquelle le vanadium tétravalent est finalement converti à l'état trivalent par l'addition d'un cent de réduction actif tel que de la poussière de zinc. à la solution purifiée..

6. La méthode telle que revendiquée dans n'importe laquelle des revendications précédentes dans laquelle le précipité} des impuretés est lavé avec des solutions acides faibles tandis que le vanadium qu'il contient est à l'état tétra- valent, en récupérant ainsi le vanadium du précipité* 7 La méthode telle que revendiquée sous 1, dans laquelle tandis que le vanadium est en solution à l'état tétrava- lent,$ du cuivre est précipité de la solution neutralisée par l'addition d'un sulfure soluble.

8. La méthode de récupération du vanadium des solutions de sulfate, substantiellement comme décrite..

R E S U M E.

Le procédé de purification d'une solution impure de sulfate de vanadium comme définie ci-dessus pour la production de cette Solution d'un produit vanadium de bonne qualité... le.. quel consiste à réduire d'abord le vanadium dans la solution <Desc/Clms Page number 8> à l'état tétravalent, à précipiter ensuite les impuretés en traitant la solution avec une matière basique, et à transi'or- mer ensuite le vanadium à l'état pentavalent ou trivalent pour faciliter sa précipitation subséquente,.