Нікіфорова А. Ю. Одержання сполук ванадію із відпрацьованих каталізаторів виробництва сірчаної кислоти

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню процесів комплексної переробки відпрацьованих ванадієвих каталізаторів (ВВК) виробництва сірчаної кислоти. Розглянуто фізико-хімічні закономірності процесів вилуговування ванадію розчинами H2SO4 з ВВК при додаванні H2O2, SO2 та без внесення додаткових реагентів. Показано, що відновне вилуговування з SO2 дозволяє досягти як кількісного вилучення ванадію, так і зниження вмісту домішок арсену в основі каталізатора до рівнів ГДК при Т:Р≥1:3. У діапазоні рН=0,70–1,75, швидкість вилуговування визначається дифузією іонів гідрогену та ванадилу, згідно з моделлю кінетичної kτ = 1/5(1-α)−5/3−1/4(1-α)−4/3+1/20. Досліджено процеси осадження домішок арсену і феруму в суміші малорозчинних FeAsO4 та Fe(OH)3. Показано, що нейтралізація вапном сірчанокислих розчинів ванадію(V) до рН=8–9 в присутності сульфатів лужних металів не призводить до осадження ванадатів кальцію. Визначено кінетичні параметри окиснення ванадію(IV) киснем у розчинах вилуговування. При підтриманні рН=8–10 вапном, залишковий вміст арсену і феруму в розчинах не перевищує 0,1 мг/л. З очищених розчинів KVO3 і K2SO4 ванадієві продукти було осаджено у вигляді малорозчинних ванадату кальцію, ванадату амонію, сполук гідратованого пентаоксиду ванадію. Концентрати ванадату кальцію було використано для отримання ферованадію (50ФВд0,3) в напівпромисловому масштабі. На підставі проведених досліджень розроблено принципову технологічну схему комплексної переробки ВВК конверсії SO2 з отриманням діатоміту, ванадату кальцію і сульфату калію, домішки арсену концентруються у придатний для захоронення FeAsO4.