JPS6041609B2 - 脱燐滓からバナジウムを回収する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はバナジウムの採取方法、詳しくは溶。

銑又は溶鋼を、アルカリ金属炭酸塩を主成分とする造滓
剤で脱硫脱燐処理した時に生成するいわゆる脱燐滓から
、バナジウムを回収する方法、に関 する。 バナジウ
ム（以下、Ｖと記す）は、合金鋼の添加成分として、又
、化学工業用触媒原料として、広く使用されるものであ
るが、その資源産出量は乏しく、又、鉱石、又は廃触媒
等からの採取のためのコストが高い。

従来のＶ源からのＶ採取工程は、原料の破砕から始つて
、ソーダ灰焙焼−抽出濾過−中和析出一ソーダ灰溶融の
前処理によつてＶを水溶性のナトリウム化合物とし、こ
の水溶性・化合物を水抽出して得た液に塩化アンモンを
加えてバナジン酸アンモンを沈殿させて濾別し、脱水後
加熱分解するという複雑な工程を経てＶ２０■、の形で
Ｖを回収する。Ｖ鉱石中のＶ含有率は高々１％程度であ
り、これに対して上記ソーダ圧による焙焼や溶融処理を
行うことは、使用するＮａ２ｃｏ３の量および加熱燃料
の点からみて、甚しく効率のわるい方法である。 さて
、製鉄原料として煉用される鉄鉱石、コークスおよび重
油の中には微量ではあるがＶが含有されており、高炉か
ら出る銑鉄中には、上記諸原料に由来するＶが約０．１
％の含有率で含まれている。

この銑鉄を通常の転炉製鋼法で吹精すると、Ｖは大部分
転炉滓中に移行し、その含有率は１％前後にまで達する
。転炉滓は、その一部は高炉装入原料として再利用され
ているが、燐の含有量が高いために、大部分は廃棄物と
して処理されているのが現状である。又、最近、転炉装
入前の溶銑をアルカリ金属炭酸塩（主にＮａ２ＣＯ３）
で処理し、溶銑中の硫黄（Ｓ）および燐（Ｐ）を除去す
る技術、いわゆる溶銑脱燐法（本発明では単に溶銑脱燐
と記す）が提唱されている。

この方法によれば銑鉄中のＰ（およそ０．１〜０．２％
）およびＳ（およそ０．０２〜０．０５％）は、それぞ
れ０．０１％および痕跡程度にまで下げることができ、
次の転炉吹錬工程では、脱燐に必要な多量の造滓剤の添
加や特殊な操業は不必要となる。しかし、上記溶銑脱燐
法の難点は、比較的高価な炭酸アルカリを多量に使用す
ることであり、この方法を工業的規摸て実施するには、
溶銑脱燐時に生成する滓（脱燐滓）からアルカリ金属炭
酸塩を効率よく回収する方法が必要となる。

本発明は、溶銑および溶鋼の脱燐滓中に溶銑中から移行
した■がアルカリ金属化合物の形で数％に濃縮されてい
ることに着目し、これを■源として有効に利用すること
、並びに脱燐滓からの■および必要に応じてアルカリ金
属炭酸塩を回収することにより、溶銑および溶鋼の脱燐
処理のトータルコストを大巾に低減させ、工業的規模で
の実施を可能ならしめんとするものである。

本発明の要旨は、次のとおりの■回収方法にある。

まず、溶銑又は溶鋼に、アルカリ金属炭酸塩を主成分と
する造滓剤を添加した際に生成する脱燐滓に、水および
炭酸ガスを加えて、■のアルカリ金属化合物を溶解した
抽出液を得る。

この抽出液に、アンモニウムイオン生成アンモニア化合
物を添加して、Ｖをアンモニア化合物として析出させ、
分離回収する。脱燐滓を温水および炭酸ガスで処理した
抽出液の中には、アルカリ金属炭酸塩も溶解しているの
で、上記Ｖの回収に入立つて、或いはＶ回収の後に液を
濃縮してアルカリ金属炭酸塩を造滓剤として再使用する
と、脱燐処理のコスト低減には極めて有利であるが、か
かる使用目的でアルカリ金属炭酸塩を回収する場合には
、その回収工程の前に液中のＳ分およびＰ分を除去して
おくのがよい。

回収したアルカリ金属炭酸塩にＳおよびＰと結合したア
ルカリ金属が多量に存在すると、その脱硫脱燐能が低下
するからである。上記Ｓの除去はＦｅイオンの添加によ
り、又、Ｐの除去はＣａ化合物の．添加により、それぞ
れＦｅＳおよびＣａ３（ＰＯ４）２として析出させて分
離する方法が望ましい。以下、第１図の工程図を例にと
つて、本発明の詳細な説明する。

第１図の工程は炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を用い
て溶銑脱燐を行つた場合に生成する脱燐滓の処理工程を
示している。溶銑１トンに対して約２５ｋ９のＮａ２ｃ
Ｏ３を添加して脱燐処理を行つた時、生成する滓にはＮ
ａの燐酸塩、酸化物、硫化物の外にバナジン酸塩が含有
されている。

この脱燐滓を水およびＣＯ２と接触させると、Ｎａ燐酸
塩、Ｎａ硫化物およびＮａのバナジン酸塩はそのま）水
中に溶出し、Ｎａの酸化物は下記の反応によりＮａ２ｃ
Ｏ３とな、る。この抽出操作に当つては、脱燐滓は−１
５７ｒ０ｎ程度に破砕しておくのがよい。

又、水と脱燐滓の比（固液比）は１．５以上、水温は６
０℃以上とするのが反応効率を上げる上で望ましい。Ｃ
Ｏ２（ＣＯ２約１０％以上を含む燃焼廃ガス等も使用で
きる）の吹込み量は液のＰＨが１揃後となる範囲とする
。上記抽出液から分離された未溶解残渣は、主にＦｅ分
とＳｉＯ２とから成り、これを磁選にかけてＦｅ分を回
収することができる。この未溶解分を除い゛た抽出液Ａ
にバナジン酸ナトリウムとして含有されているＶを回収
することが本発明の主目的であるが、第１図に示した工
程では、併せてＮａ２ｃＯ３の回収再使用を意図してい
る。従つて、液Ａ中のＳ分およびＰ分を予め除去するた
めに、ＦｅｓＯ４、ＣａＯの添加を行つている。これら
の添加によりの反応がおこり、ＦｅＳ．ｌ５Ｃａ３（Ｐ
Ｏ４）２の沈殿が分・離できる。この操作はＮａ２ｃＯ
３の回収を意図しない場合、或いは回収してもこれを脱
燐用造滓剤として用いない場合、には省略できる。抽出
液Ｂを濃縮して固液分離することによつて、Ｎａ２ｃＯ
３が液Ｂから分離されて回収される。

なお、前記２の反応によつて生じたＮａ２ｓＯ４がこの
Ｎａ２ｃＯ３に混入しても、その量が約１０％程度まで
ならば造滓剤としての使用には格別問題はない。Ｎａ２
ｃＯ３を分離した後の液Ｃにアンモニウムイオン生成ア
ンモニア化合物たとえば（ＮｌＩ４）２Ｓ０４を加える
と液中のバナジン酸ナトリウム（ＮａＶＯ３）はバナジ
ン酸アンモニウムとして析出する。

これを固液分離すれば■分がＮＨ４ＶＯ３として回収で
きる。

Ｎｌｌｌ■０３は、加熱分解によりＶ２Ｏ５に変えるこ
とができ、更ににで還元して、純ｖとすることもてきる
。Ｎ？■０３を分離した後の残液Ｄは抽出液Ｂに合せて
上記の処理に繰り返しかけることによつて未回収成分を
更に回収することができる。

先に述べたとおり、Ｖの回収工程とＮａ２ｃＯ３の回収
工程の順序は、第１図のとおりの順序とする必要はなく
、抽出液Ａにアンモニウムイオン生成化合物を加えて、
前記ＮＨ４ＶＯ３の析出反応を行わせるものてある。

実施例 第１表に示す溶銑脱燐滓（−１５Ｔｒ０ｎ）を使用し−
て、温水およびＣＯ２による抽出操作を実施した。

脱燐滓１に対して温水（７庁Ｃ）を３の割合（重量比）
とした。ＣＯ２吹込み量は、液のＰＨが約１０となるよ
うに調整した。この抽出液から未溶解のＳｉＯ２とＦｅ
その他を濾別した後の液の各成分濃度は第２表のとおり
である。

Ｖの抽出率は約８０％、Ｎａの抽出率は約７５％であつ
た。

この抽出液に（ＮＨ４）２Ｓ０４を当量以上添加したと
ころ、液中のＶは９０％以上ＮＩｉｌ■０３として析出
した。

即ち脱燐滓中に含有される■の７０％以上が回収された
ことになる。上記の例では、アルカリ金属炭酸塩 （Ｎａ２ＣＯ３）の回収は行わなかつたが、この回収工
程を加えることも勿論可能である。

又、■の抽出率を上げようとすれば、前記水およびＣＯ
２による抽出操作を２回以上繰返して行えばよい。以上
の説明は主に溶銑脱燐滓を対象として行つたが、溶鋼脱
燐滓からも同様の処理によつてＶおよび、必要に応じて
、アルカリ金属炭酸塩が回収できることは云うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施の１例を示す工程図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルカリ金属炭酸塩を主成分とする造滓剤を用いて
   溶銑又は溶鋼の脱燐を行う際に生成する脱燐滓を水およ
   び炭酸ガスで処理して脱燐滓中のバナジウムをアルカリ
   金属化合物として抽出し、該抽出液にアンモニウムイオ
   ン生成アンモニウム化合物を添加してバナジウムをアン
   モニア化合物として分離回収することを特徴とする脱燐
   滓からのバナジウムの回収方法。 ２ アンモニア化合物を加える前又は加えた後の抽出液
   を濃縮して該液中のアルカリ金属炭酸塩を析出させて分
   離回収する工程を含む特許請求の範囲第１項記載のバナ
   ジウム回収方法。 ３ アルカリ金属炭酸塩の析出工程に先立つて抽出液に
   ＦｅイオンおよびＣａイオンを添加し、液中の燐分を燐
   酸カルシウムとして、又、硫黄分を硫化鉄として分離す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のバナジ
   ウム回収方法。