1. Ekstrakcja rud zawierających wanad
A. Proces wypalania (metoda podstawowa)
Surowce:
Rudy o dużej zawartości wanadu (np.wanadynit,patronujeLubmagnetyt wanadowy-tytanowy).
Węglan sodu (Na₂CO₃) lub chlorek sodu (NaCl) jako topniki.
Gradacja:
Kruszenie i mieszanie:
Rudę rozdrabnia się i miesza z Na₂CO₃/NaCl (w celu przekształcenia tlenków wanadu w rozpuszczalne w wodzie wanadany sodu).
Palenie:
Ogrzewanie w piecu obrotowym lub piekarniku w temp800-1000 stopniw atmosferze utleniającej:
2FeV2O4+4Na2CO3+3O2→4NaVO3+Fe2O3+4CO2↑
Wymywanie:
Prażony materiał rozpuszcza się w gorącej wodzie lub rozcieńczonym kwasie siarkowym, otrzymując wanadan sodu (NaVO₃).
Osad:
Zakwasić roztwór (pH ~2-3) H₂SO₄ w celu wytrącenia osaduczerwone ciasto(uwodniony prekursor V₂O₅):
2NaVO3+H2SO4→V2O5⋅nH2O↓+Na2SO4
Prażenie:
Podgrzej czerwone ciasto w temp500-600 stopnido odwodnienia i powstania czystego V₂O₅:
V2O5⋅nH2OΔV2O5+nH2O↑
2. Odzysk ze źródeł wtórnych
A. Zużyte katalizatory
Źródła
Zużyte katalizatory V₂O₅ z instalacji kwasu siarkowego lub systemów SCR.
Proces
Wymywanie: Traktowanie NaOH lub H₂SO₄ w celu rozpuszczenia wanadu.
Czyszczenie: Usuwanie zanieczyszczeń (np. Fe, Al) poprzez regulację pH.
Opady i kalcynacja: Podobny do metody opartej na rudzie.
B. Pozostałości oleju
Źródła:
Popiół lotny bogaty w wanad lub odpady rafineryjne.
Proces
Wypalanie oksydacyjne: Konwersja siarczków/tlenków wanadu do V₂O₅.
Hydrometalurgia: Ługowanie kwasem/zasadą, a następnie oczyszczanie i wytrącanie.
3. Metody alternatywne
A. Proces chlorowania
Zasada:
Reakcja rud wanadu z gazowym Cl₂, w wyniku której powstaje lotny VOCl₃, który następnie utlenia się do V₂O₅.
Reakcja:
V2O5+3Cl2+C → 2VOCl3+CO↑ (następnie hydroliza i kalcynacja).
Aplikacja: Nadaje się do rud niskiej jakości.
B. Bioługowanie
Nowa technologia:
Stosowanie mikroorganizmów (np.Acidithiobacillus ferrooksydans) do solubilizacji wanadu z rud.
Zalety: Przyjazność dla środowiska i efektywność energetyczna.