Микрофлотационное извлечение ванадия из кислых растворов

Abstract

Microflotation (interaction of metal ion with surface-active collector (SAScollector) and their joint sedimentation) is one of vanadium isolation methods in hydrometallurgical industry. That's why this method may be also named as the ionic-sedimentation flotation. In spite of the fact that this method has already been used for many years, selection of the SAS-collector, definition of optimal conditions of isolation and assessment of the process efficiency are still the urgent tasks. This paper shows the results of flotation extraction of vanadium by cationic SAScollector. Vanadium microflotation was carried out in one-chamber unit by pneumatic flotation in periodic mode. Assessment of efficiency of interaction of cationic SAS with vanadium and definition of optimal sorption conditions used the concentration constitutional diagrams. The boundaries of molecular solution, micellar-colloid solution and hydrophobic sublate were defined. IR-spectroscopy method defined the nature of interaction of cationic SAS with vanadium. From the technological point of view, foam flotation is rather complicated process - that's why, its detail description needed the calculation of extraction, concentration coefficient and the grade of solution transfer into flotation product. Flotation extraction of vanadium from the cleansing solutions of the Chusovoy Metallurgical Works proved that Mg, Na, Ca and K ions do not make any obstacles to vanadium extraction. Together with vanadium, only Mg ions are partially transfered into the flotation product. After the flotation product annealing, the MnO V2O5 phase (5 %) was found.

В гидрометаллургической промышленности существует достаточно много способов выделения ванадия, среди которых следует отметить микрофлотационное выделение. Под микро флотационным выделением следует понимать взаимодействие иона металла с поверхностно-активным собирателем (ПАВ-собирателем) и их совместное осаждение. Поэтому данный способ может быть назван ионно-осадительной флотацией. Несмотря на то, что этот способ используют достаточно давно, подбор ПАВ-собирателя, определение оптимальных условий выделения и оценка эффек тивности процесса остаются актуальными задачами. В работе представлены результаты флотационного извлечения ванадия при помощи катионного ПАВ-собирателя. Чтобы результаты лабораторного эксперимента наиболее правдоподобно описывали реальный производственный процесс, микрофлотацию ванадия проводили в однокамерной установке методом пневматической флотации в периодическом режиме. Для оценки эффективности взаимодействия катионного ПАВ с ванадием и определения оптимальных условий сорбции использованы концентрационные диаграммы состояния. Определены границы существования истинного раствора, мицеллярно-коллоидного раствора и гидрофобного сублата. Чтобы подтвердить характер взаимодействия катионного ПАВ с ванадием использовали метод инфракрасной спектроскопии. Поскольку с технологической точки зрения пенная флотация является достаточно сложным процессом, для ее подробного описания дополнительно рассчитаны такие параметры, как извлечение, коэффициент концентрирования и степень перехода раствора во флотопродукт. При флотационном извлечении ванадия из промывных растворов ОАО «Чусовской металлургический завод» доказано, что извлечению ванадия не мешают ионы магния, натрия, кальция, калия. Совместно с ванадием во флотопродукт частично переходят только ионы марганца. После обжига флотопродукта обнаружили фазу MnO·V2O5 в количестве 5 %.