Спосіб виділення з’єднань ванадію з розчинів

Реферат: Спосіб виділення з'єднань ванадію з розчинів при визначеній температурі гідролітичним осадження з наступним відокремленням осаду, який утворився. Розчин обробляють при температурі 60-90 °C аліфатичним аміном ряду С15-С19 з розрахунку 0,8-1,5 кг аміну на 1 кг V2O5 у розчині й одночасно вводять водяний розчин гідроксиду або карбонату лужного або лужноземельного металу. Обробку розчину аміном виконують при рН середовища 1,7-2,5. UA 89855 U (54) СПОСІБ ВИДІЛЕННЯ З'ЄДНАНЬ ВАНАДІЮ З РОЗЧИНІВ UA 89855 U UA 89855 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гігієни та екології і може бути використаною в технології очистки стічних вод, що містять токсичні з'єднання ванадію. Відомий спосіб виділення з'єднань ванадію з розчинів шляхом їхньої обробки хлористим кальцієм з наступним відділенням твердого ванадату кальцію [Касимов A.M., Семенов В.Т., Щербань Н.Г., Мясоедов В.В. Современные проблемы и решения в системе управления опасными отходами. Учебное пособие (гриф МОН Украины, решение № 1 4/18-Г-9/3 от 25.09.2007). - Харьков: ХНАГХ, 2008. - 510 с]. Відомий спосіб виділення ванадію з розчинів, що включає їх підкислення до рН= 1,5-2,0, нагрівання до 90-102 °C, витримку при цій температурі протягом 2-4 годин, осадження й відділення осаду гідратованого пентаоксиду ванадію. Ступінь виділення ванадію з розчинів, що 3 містять більше 20 г/дм V2O5, досягає 97-98 % [Касимов A.M., Товажнянский Л.Л., Тошинский В.И. и др. Управление опасными промышленными отходами. Современные проблемы и решения. Монография. - X.: НТУ "ХПИ". 2009. - 500 с]. Відомий також спосіб одержання ванадію з розчинів, які містять іони заліза, що впливає на обробку розчину солями. Ванадій одержують при температурі 85-100 °C і рН= 1,5-2,0 гідролітичним осадженням з наступним відокремленням осаду [Евтюхова О.В., Березюк В.Г. и др. Ионная флотация ванадия // Цветные металлы. - 1974. - № 3. - С. 86-87]. Даний спосіб виділення з'єднань ванадію з розчинів є найбільш близьким до того, що заявляється, за технічною суттю і результатом, який може бути досягнутим, тому його обрано за прототип. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення арсеналу способів виділення з'єднань ванадію з розчинів. Задачу, яку поставлено в основу корисної моделі, вирішують тим, що у відомому способі виділення з'єднань ванадію з розчинів при визначеній температурі гідролітичним осадження з наступним відокремленням осаду, який утворився, згідно з корисною моделлю, розчин обробляють при температурі 60-90 °C аліфатичним аміном ряду С15-С19 з розрахунку 0,8-1,5 кг аміну на 1 кг V2O5 у розчині й одночасно вводять водяний розчин гідроксиду або карбонату лужного або лужноземельного металу, обробку розчину аміном виконують при рН середовища 1,7-2,5. Технічний ефект способу виділення з'єднань ванадію з розчинів обумовлений синергізмом сукупності дій, порядком їх виконання та умовами, при яких ці дії можуть бути виконані. Спосіб виконують наступним чином: розчин обробляють при температурі 60-90 °C аліфатичним аміном ряду С15-С19 з розрахунку 0,8-1,5 кг аміну на 1 кг V2O5 у розчині й одночасно вводять водяний розчин гідроксиду або карбонату лужного або лужноземельного металу, обробку розчину аміном виконують при рН середовища 1,7-2,5. Кількісні та якісні ознаки способу визначені експериментально. Проведення процесу при більш низьких значеннях зазначених вище параметрів (з боку низьких меж) веде до зниження ступеня виділення ванадію з розчинів. Вище максимальних значень зазначених параметрів процес проводити недоцільно, оскільки подальшого збільшення ступеня виділення ванадію не спостерігається. З відомих реагентів вибрані аліфатичні аміни ряду С 15-С19, що є малотоксичними з'єднаннями, що випускаються в масовому виробництві як флотореагенти. Інтервал температур 60-90 °C вибраний у зв'язку з тим, що при температурах нижче 60 °C помітно знижується ефективність процесу виділення ванадію з розчину, а при температурі вище 90 °C амін починає інтенсивно розкладатися і його витрата різко зростає. Витрата аліфатичного аміну у способі, що заявляється, становить 0,8-1,5 кг на 1 кг V2O5 у розчині. Витрата менш 0,8 кг аміну є меншою, чим необхідно за стехіометрією для зв'язування всього присутнього пентаоксиду ванадію, а верхній - визначається необхідним у практиці надлишком відносно стехіометрично необхідного. Сутність способу ілюструють наступні приклади. 3 Приклад 1 (за прототипом). Лужний розчин, що містить 15 г/дм V2O5 нейтралізували сірчаною кислотою до рН=1,5 і нагрівали до 95-100 °C. Після витримки отриманого при цих умовах розчину протягом 2-4 годин випадав осад V2O5. У матковому розчині залишкова 3 концентрація V2O5 становила 0,7 г/дм . Ступінь виділення ванадію склала 95,3 %. 3 Приклад 2 (за способом, що заявляється). Розчин, що містить 2 г/дм V2O5 при рН=1,5, обробляли аліфатичним аміном ряду C 25H31NH2HCl з розрахунку 1,5 кг аміну на 1 кг V2O5 у розчині. Одночасно вводили водяний розчин гідроксиду кальцію до досягнення рН=1,7. Після витримки розчину за даних умов протягом 15 хв. залишкова концентрація V 2O5 становила 0,003 3 г/дм , тобто ступінь виділення ванадію склала 99,5 %. 1 UA 89855 U 3 5 Приклад 3 (за способом, що заявляється). Розчин, що містить 0,6 г/дм V2O5 при рН=1,7 і Т=90 °C, обробляли аліфатичним аміном ряду C25H31NH2HCl з розрахунку 0,8 кг аміну на 1 кг V2O5 у суміші з розчином кальцинованої соди до досягнення рН=2,5. Після витримки розчину за 3 даних умов протягом 15 хв. залишкова концентрація V2O5 становила 0,006 г/дм , тобто ступінь виділення ванадію склала 99,0 %. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Спосіб виділення з'єднань ванадію з розчинів при визначеній температурі гідролітичним осадження з наступним відокремленням осаду, який утворився, який відрізняється тим, що розчин обробляють при температурі 60-90 °C аліфатичним аміном ряду С15-С19 з розрахунку 0,8-1,5 кг аміну на 1 кг V2O5 у розчині й одночасно вводять водяний розчин гідроксиду або карбонату лужного або лужноземельного металу, обробку розчину аміном виконують при рН середовища 1,7-2,5. 15 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2