1. Estrazione da minerali portanti del vanadio
UN. Processo di torrefazione (metodo primario)
Materie prime:
Minerali ricchi di vanadio (ad es.vanadinite, Patronite, Omagnetite vanadio-titanio).
Carbonato di sodio (Na₂co₃) o cloruro di sodio (NaCl) come agenti di flusso.
Passi:
Schiacciamento e miscelazione:
Il minerale viene schiacciato e miscelato con Na₂co₃/NaCl (per convertire gli ossidi di vanadio in vanadati di sodio solubili in acqua).
Arrosto:
Riscaldato in un forno rotante o forno a800–1000 gradiIn un'atmosfera ossidante:
2fev2o 4+4 Na2Co 3+3 o2 → 4Navo 3+ fe2o 3+4 CO2 ↑ 2fev2 o4 +4 Na2 CO3 +3 o2 → 4Navo3+Fe2 {24} {CO2}}
Lisciviazione:
Il materiale arrosto viene sciolto in acqua calda o acido solforico diluito per estrarre il vanato di sodio (Navo₃).
Precipitazione:
Acidificare la soluzione (pH ~ 2–3) con h₂So₄ per precipitaretorta rossa(un precursore V₂O₅ idratato):
2Navo 3+ H2SO4 → V2O5⋅NH2O ↓+Na2SO42NAVO3+H2 SO4 → V2 O5 ⋅NH2 O ↓+Na2 SO4
Calcinazione:
Scaldare la torta rossa a500–600 gradiper disidratare e formare V₂O₅:
V2O5⋅NH2O → Δv2o 5+ nH2O ↑ V2 O5 ⋅NH2 OΔ V2 O5+NH2 O ↑
2. Recupero da fonti secondarie
UN. Catalizzatori spesi
Fonti:
Catalizzatori a base di V₂O₅ usati da piante di acido solforico o sistemi SCR.
Processo:
Lisciviazione: Tratta con NaOH o H₂SO₄ per sciogliere il vanadio.
Purificazione: Rimuovere le impurità (ad es. Fe, AL) tramite regolazione del pH.
Precipitazioni e calcinazione: Simile al metodo basato sul minerale.
B. Residui di petrolio
Fonti:
Cenere volante ricca di vanadio o residui dalla raffinazione del petrolio.
Processo:
Arrosto ossidativo: Convertire i solfuri/ossidi di vanadio in v₂o₅.
Idrometallurgia: Lisciviazione con acidi/alcali, seguita da purificazione e precipitazione.
3. Metodi alternativi
UN. Processo di clorazione
Principio:
Reagire i minerali del vanadio con il gas cl₂ per formare vocl volatile, che viene quindi ossidato in v₂o₅.
Reazione:
V2O 5+3 Cl 2+ C → 2vocl 3+ CO ↑ (seguito da idrolisi e calcinazione) V2 O5 +3 Cl2+C → 2vocl3+CO ↑ (seguito da idrolisi e calcolo)
Utilizzo: Adatto per minerali di basso grado.
B. Bioleaching
Tecnologia emergente:
Usa i microrganismi (ad es.Acidithiobacillus ferrooxidans) per solubilizzare il vanadio dai minerali.
Vantaggi: Ecologico ed efficiente dal punto di vista energetico.
