[go: up one dir, main page]

RU2685290C1 - Способ извлечения ванадия и никеля из кокса для деметаллизации нефтяного сырья - Google Patents

Способ извлечения ванадия и никеля из кокса для деметаллизации нефтяного сырья Download PDF

Info

Publication number
RU2685290C1
RU2685290C1 RU2018130462A RU2018130462A RU2685290C1 RU 2685290 C1 RU2685290 C1 RU 2685290C1 RU 2018130462 A RU2018130462 A RU 2018130462A RU 2018130462 A RU2018130462 A RU 2018130462A RU 2685290 C1 RU2685290 C1 RU 2685290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
vanadium
carried out
solution
leaching
Prior art date
Application number
RU2018130462A
Other languages
English (en)
Inventor
Махмут Ренатович Якубов
Алексей Николаевич Зотиков
Александр Сергеевич Примаченко
Светлана Анатольевна Лисовская
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Бизнес-Групп"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Бизнес-Групп" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Бизнес-Групп"
Priority to RU2018130462A priority Critical patent/RU2685290C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2685290C1 publication Critical patent/RU2685290C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/20Obtaining niobium, tantalum or vanadium
    • C22B34/22Obtaining vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G31/00Compounds of vanadium
    • C01G31/02Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00Compounds of nickel
    • C01G53/10Sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам переработки нефти, в частности, к способам извлечения ванадия и никеля из нефтяного кокса. Способ включает измельчение нефтяного кокса до частиц, размер которых не превышает 0,05 мм, в присутствии 8-10 мас. % хлорида натрия, 0,5-1,0 мас. % карбоната натрия и 0,1-0,3 мас. % диоксида марганца, гранулирование в присутствии раствора аммиачной селитры, окислительный обжиг в 4 стадии с соблюдением температурного режима: 1) нагрев и сушка от 20 до 150-200°C; 2) предварительное прокаливание от 150-200 до 650°C; 3) прокаливание при постоянной температуре 850°C; 4) охлаждение от 850 до 120°C, последовательное выщелачивание при нагревании водой при соотношении Т:Ж=1:2,0-2,5 и раствором серной кислоты при соотношении Т:Ж=1:1-2,5 и в присутствии окислителя HOи последовательное извлечение ванадия и никеля из раствора известными методами. Степень извлечения ванадия и никеля из кокса составляет 92-96%. 8 з.п. ф-лы, 2 пр.

Description

Изобретение относится к способам извлечения ванадия и никеля из нефтяного кокса в нефтепереработке, деметаллизации нефтяных коксов, а также гидрометаллургии редких и цветных металлов, в частности, извлечения ванадия и никеля в виде их водных растворов процессом выщелачивания, и может быть использовано для утилизации нефтяного кокса, полученного в процессе замедленного коксования нефтяных остатков или при облагораживании тяжелого нефтяного сырья в термодеструктивных процессах с образованием кокса.
Ванадий и никель востребованы промышленностью, находят широкое применение в металлургии, главным образом в производстве сталей, их также используют при изготовлении катализаторов, ванадий используется в производствах титана и алюминия, а его соединения - в атомно-водородной энергетике и в качестве химических источников тока, никель применяют в производствах различных сплавов, в том числе суперсплавов, весомая его часть идет на никелирование, а также на прочие применения, такие как аккумуляторы, порошковая металлургия и химические реактивы. Несмотря на значительное распространение в природе, указанные металлы не содержатся в свободном виде и требуют значительных затрат на извлечение. Вместе с тем тяжелые сернистые сорта сырой нефти содержат высокую концентрацию этих металлов, она может быть разной, от нескольких ppm до 1000 ppm; соотношение ванадия с никелем обычно составляет 6:1. Содержание металлов в остатках очистки нефти является экологической проблемой: ванадий известен как мутаген, никель - как канцероген; выбросы этих металлов в окружающую среду все более внимательно контролируются агентствами по охране окружающей среды во всем мире. В этой связи разработка новых эффективных технологий извлечения ванадия и никеля из остатков очистки нефти, в том числе из нефтяного кокса, не теряет своей актуальности.
Известны способы извлечения ванадия из нефтяного кокса путем смешивания с солями щелочных металлов, обжига шихты при температуре ниже точки плавления добавляемых солей и последующего перевода ванадия в водный раствор, откуда он может быть осажден известными способами [US 4389378 A, 21.06.1983; US 4472360 A, 18.08.1984].
В [US 4536374 A, 20.08.1985] описан способ извлечения ванадия из серосодержащих нефтяного кокса и золы. Способ включает нагревание в присутствии карбоната щелочного металла, выщелачивание полученного твердого остатка водой и извлечение растворенного в нем ванадия. Стадия нагревания солюбилизирует только ванадат щелочного металла, и поэтому раствор практически не содержит загрязняющих веществ.
Описан способ переработки нефтяного кокса [Ситникова Г.Ю. и др. Роль термоокисления в процессе извлечения ванадия из нефтяного кокса /твердых нефтяных остатков/. Нефтехимия, т. 30, N 4, 1990, с. 449-452], включающий термическую обработку в присутствии воздуха при температуре 425-575°C в течение 0,5-2 ч, дальнейшую обработку в 20%-ном растворе H2SO4 при Т:Ж=1:10 в присутствии NaOCl при температуре 70-80°C в течение 4 ч. В результате из нефтяного кокса извлекают ванадий до 84%. Значительным недостатком способа является применение гипохлорита натрия (NaOCl), который в реальных условиях производства частично разлагается с загрязнением хлором атмосферы. Применение больших объемов растворов H2SO4 при Т:Ж=1:10 в течение 4 ч делает малопроизводительной работу измельчающего оборудования.
Известен способ извлечения ванадия из нефтяного кокса [RU 2033449 C1, 20.04.1995], при реализации которого нефтяной кокс измельчают до размеров менее 100 мкм, выдерживают в присутствии воздуха при температуре 380-420°C в течение 2-6 ч, при этом подачу воздуха регулируют так, чтобы потери массы кокса составили 40-70%, термированный кокс выщелачивают в течение 2-3 ч 10-30%-ным раствором H2SO4 при Т:Ж от 1:3 до 1:5 и температуре 90-100°C. Недостатком данного способа является необходимость предварительной продолжительной термообработки нефтяного кокса при достаточно высоких температурах и неполное озоление кокса, что не позволяет извлечь ванадий и никель полностью.
В [RU 2070940 C1, 27.12.1996] раскрыт способ извлечения ванадия из нефтяного кокса, по которому нефтяной кокс измельчают до максимального размера частиц менее 0,063-0,100 мм, выдерживают в концентрированной серной кислоте при температуре не ниже 270°C, Т:Ж от 1:2 до 1:5 в течение 1,5-4 часов. Недостатком предложенного способа является необходимость использования специального реактора и высокая температура (выше 270°C) для сернокислотного выщелачивания.
Предложен способ получения ванадия из нефтяного кокса процессом выщелачивания [RU 2647725 C1, 19.03.2018], который включает измельчение нефтяного кокса и последующее выщелачивание из него ванадия смесью концентрированных серной и азотной кислот в соотношении 1:1 при температуре от 95 до 105°C при соотношении нефтяного кокса и смеси кислот от 1:3 до 3:1 в течение от 1 до 2 часов. Степень извлечения ванадия составляет 72,19-80,85%, при этом масса сухого остатка нефтяного кокса составляет 92,6-96,1%), что позволяет в дальнейшем использовать последний в качестве углеродного восстановителя в металлургии, как абсорбент в химическом производстве. Однако степень извлечения ванадия в предложенном способе не превышает 81%, поскольку весь потенциал металлов из кокса можно извлечь только при его полном озолении.
Все приведенные способы направлены на извлечение ванадия из нефтяного кокса или другого ванадийсодержащего сырья и не предполагают извлечение никеля.
Способы, описывающие извлечение и ванадия, и никеля из нефтяных продуктов, как правило, последовательное, в значительно меньшей степени представлены в предшествующем уровне техники.
В [WO 2011/107802 09.09.2011] описывается способ добычи ванадия, никеля и молибдена из остатков очистки тяжелой сырой нефти, включающий пиролиз и сжигание остатков при температурах до 900°C для образования золы, преобразование золы в водную суспензию, выщелачивания металлов гидроксидом натрия и перекисью водорода, и экстракцию солей и оксидов ванадия, никеля и молибдена из суспензии - добычу солей ванадия и молибдена путем осаждения с сульфатом аммония и добычу гидроксида никеля посредством дальнейшего выщелачивания и осаждения с оксидом магния. Недостатком этого способа является неполный переход ванадия и никеля в водорастворимые соли в процессе озоления остатков, что снижает эффективность последующего выщелачивания и количество извлекаемых металлов.
Известен [US 4816236 A, 28.03.1989] способ извлечения ванадия и никеля из серосодержащих нефтяных остатков - кокса, полученного в процессе флексикокинга. Сырье (кокс) содержит 11,36%) V2O5, 84,3%) С, 0,87%) Ni и 2,7% S (сухая основа). Данный способ выбран заявителем в качестве прототипа. Способ включает в себя этапы: смешивание с источником щелочного металла, таким как сульфат натрия или карбонат натрия; обжиг указанной смеси в присутствии кислородсодержащего газа при температуре 800°C в течение периода времени (1-2 часа), достаточного для удаления углерода и получения смеси, которая затвердевает при охлаждении и содержит соединения ванадия и никеля. После этого ванадий выщелачивают из смеси кипящей водой в течение 2 часов, а никель остается в твердых остатках. Затем ванадий и никель извлекаются известными приемами: ванадий из выщелоченного раствора в виде метаванадата аммония, а никель из твердого остатка в виде сульфида. По указанному способу ванадий может быть извлечен до примерно 95%, а раствор после выщелачивания имеет существенное отсутствие никеля. Однако этот способ неэффективен при деметаллизации высокосернистых коксов, поскольку при их озолении значительная доля ванадия и никеля остается в составе нерастворимых в воде сульфидов.
Предлагаемые способы не являются универсальными для исходных нефтепродуктов с различным химическим составом, в том числе с повышенным содержанием серы.
Следует констатировать, что на сегодняшний день не найдено удовлетворительного процесса универсального для исходного сырья различного состава, благодаря которому достигается хорошее извлечение ванадия при хорошем отделении от никеля и других примесей без использования дорогостоящих реагентов и высокоспециализированного оборудования, поэтому разработка новых способов получения из нефтяного кокса и ванадия, и никеля является актуальной.
Задачей изобретения является расширение арсенала известных способов извлечения ванадия и никеля из нефтяного кокса новым способом указанного назначения, позволяющим достичь степени извлечения ванадия и никеля не менее 92-96%) из нефтяного кокса различного состава и происхождения, в том числе с различной степенью содержания серы; отвечающим критериям экологичности; дающим возможность вести процесс в поточном и периодическом режиме или комбинировать их; и не требующим дорогих реагентов и высокоспециализированного оборудования.
Техническим результатом изобретения является предлагаемая совокупность операций и режимов, приводящих к степени извлечения ванадия и никеля из нефтяного кокса не менее 92-96% и делающим способ универсальным для сырья различного химического состава.
Задача решается, и технический результат достигается заявляемым способом извлечения ванадия и никеля из нефтяного кокса, включающим измельчение сырья в присутствии соли щелочного металла, окислительный обжиг, выщелачивание водой при нагревании и последовательное выделение соединений ванадия и никеля, причем
измельчение проводят в присутствии 0,1-0,3 мас. % диоксида марганца до частиц, размер которых не превышает 0,05 мм,
в качестве соли щелочного металла используют 8-10 мас. % хлорида натрия, 0,5-1,0 мас. % карбоната натрия,
до окислительного обжига осуществляют гранулирование в присутствии раствора аммиачной селитры,
окислительный обжиг проводят в четыре стадии с соблюдением температурного режима: 1) нагрев и сушка от 20 до 150-200°C; 2) предварительное прокаливание от 150-200 до 650°C; 3) прокаливание при постоянной температуре 850°C; 4) охлаждение от 850 до 120°C,
выщелачивание проводят последовательно водой при соотношении Т:Ж 1:2,0-2,5 и раствором серной кислоты при соотношении Т:Ж 1:1-2,5 в присутствии окислителя H2O2.
Существенными признаками способа, без которых не может быть достигнут заявляемый результат, являются:
- измельчение нефтяного кокса до получения частиц, размер которых не превышает 0,05 мм в присутствии с хлорида натрия (NaCl) 8-10 мас. %), карбоната натрия (Na2CO3) 0,5-1,0 мас. % и диоксида марганца (MnO2) 0,1-0,3 мас. %;
- гранулирование шихты в присутствии раствора аммиачной селитры NH4NO3;
- четырехстадийный окислительный обжиг (озоление) с соблюдением температурного режима: 1) нагрев и сушка от 20 до 150-200°C; 2) предварительное прокаливание от 150-200 до 650°C; 3) прокаливание при постоянной температуре 850°C; 4) охлаждение от 850 до 120°C;
- последовательное выщелачивание при нагревании огарка водой при соотношении Т:Ж 1:2,0-2,5 и раствором серной кислоты в присутствии окислителя H2O2 при соотношении Т:Ж 1:1-2,5;
- последовательное извлечение ванадия и никеля из раствора известными методами.
Способ осуществляют следующим образом.
Нефтяной кокс измельчают, например, при помощи конусной инерционной дробилки или шаровой мельницы, до получения максимальных размеров частиц 0,01-0,05 мм в присутствии хлорида натрия (NaCl) 8-10 мас. %, карбоната натрия (Na2CO3) 0,5-1,0 (или больше) мас. % и пиролюзита (диоксида марганца - MnO2) 0,1-0,3 мас. % в качестве окислителя. Повышение удельной поверхности измельченного кокса способствует дальнейшему развитию пор и сложного рельефа поверхности в процессе термической обработки и облегчает диффузию извлекаемых металлов. Присутствие солей натрия и диоксида марганца позволяет обеспечить максимальный переход ванадия и никеля в состав водораствормых солей в процессе обжига (озоления), снижение их массового содержания отрицательно влияет на степень извлечения целевых металлов.
Осуществляют гранулирование шихты в грануляторе в присутствии раствора аммиачной селитры NH4NO3 до частиц размером 0,13-0,15 мм. Стадия необходима для нейтрализации высокоактивных сернистых соединений в SO2, SO3, вызывающих коррозию металлов и вредные выбросы в атмосферу, а также позволяет уменьшить проблемы, связанные с пылением.
Термическую обработку измельченного кокса проводят в механической многоподовой или трубчатой вращающейся печи при соблюдении следующих температурных режимах:
нагрева и сушки от 20 до 150-200°C (нагрев 20 минут, сушка 40 минут);
предварительного прокаливания от 150-200 до 650°C (нагрев и предварительное прокаливание 30 минут);
прокаливания при постоянной температуре 850°C в течение (1,5-2 часов);
охлаждения от 850 до 120°C.
В заявляемом способе достигнуты благоприятные условия для вскрытия ванадия в указанном интервале температур, изменение условий приводит к снижению выхода кислоторастворимых форм ванадия. Снижение температуры термической обработки приводит к значительному снижению извлечения ванадия и никеля (порядка 80%), увеличение температуры не приводит к повышению их извлечения и нецелесообразно из-за возрастания затрат электроэнергии.
Огарок шихты охлаждают в колосниковом холодильнике до 20°C. Далее он может быть помещен на складское хранение либо немедленно направлен на выщелачивание, это дает возможность вести процесс в поточном и периодическом режиме или комбинировать их.
Выщелачивание огарка осуществляют в батарее пневматических выщелачивателей (пачуках) с керамическим покрытием с перемешивателями водным дистиллятом в соотношении Т:Ж=1:2-2,5 при температуре 80-90°C в течение 3 часов с получением водного раствора ванадата натрия.
Осушение пульпы проводят в вакуум-фильтре с промывкой водой и получением нерастворимого остатка кека.
Выщелачивание кека после отжима осуществляют в стальных емкостях раствором H2SO4 50 г/л в соотношении Т:Ж=1:1-2,5 в присутствии окислителя H2O2 (изб. 30%) в интервале температур 80-90°C в течение 60 минут. Понижение отношения Т:Ж при выщелачивании (повышение массы раствора серной кислоты на единицу массы кека) нецелесообразно, поскольку не приводит к повышению извлечения ванадия, а возрастание отношения Т:Ж при выщелачивании выше (уменьшение массы раствора серной кислоты на единицу массы кека) приводит к снижению извлечения.
Объединенные растворы щелока (маточный раствор) водной и кислотной обработки, содержащие более 90-92%) ванадия в виде гидратированного оксида ванадия V2O5⋅2H2SO4 (более 20-35 г/л V2O5), гидролизуют водой с выдержкой кислотности раствора в пределах 0,05-0,14Н с последующим добавлением для окисления солей ванадила хлората калия и щелочи. После добавления щелочи раствор нагревают и выдерживают в течение 2-4 часов при 95°C с добавлением серной кислоты до нейтральной или слабокислой реакции. Выпавший осадок V2O5⋅nH2O отстаивают, маточный раствор декантируют, осадок репульпируют и подают на плоский вакуум-фильтр. Во избежание коллоидообразования промывают осадок на фильтре водой, 1%-ным NH4C1. После фильтрации и промывания осадок V2O5 сушат при 450-500°C и переплавляют в ванной плавильной печи при 700-800°C. Расплавленный продукт выпускают из печи на охлаждаемый водой вращающийся стол-гранулятор. V2O5 застывает тонким слоем и в форме пластинок является готовым продуктом.
После выделения пентаоксида ванадия маточный раствор пропускают через ионообменную смолу для сорбции никеля при рН 4,0-6,5. В качестве ионообменной смолы могут использоваться слабокислотные катиониты различных марок: С104-106, S-930, фирмы Пьюролайт (Purolite); Lewatit ТР-207, фирмы Ланксес (Lanxess) и СН-23, фирмы Резинекс (Resinex). В качестве десорбента используют раствор серной кислоты 100 г/л при соотношении объем раствора на 1 объем ионообменной смолы. Целевым никелевым продуктом является очищенный от других катионов раствор, содержащий сульфат никеля.
Степень извлечения целевых металлов 92-96%.
Условия реализации способа определены экспериментально и приведены в примерах.
Пример 1.
В качестве сырья используют высокосернистый нефтяной кокс с содержанием S 8,6 мас. %, V 2,5 мас. %, Ni 0,4 мас. %.
Образец измельчают при помощи конусной инерционной дробилки до размеров частиц 0,01-0,05 мм в присутствии хлорида натрия (NaCl) 10,0 мас. %), карбоната натрия (Na2CO3) 1,0 мас. % и диоксида марганца (MnO2) 0,3 мас. %. Осуществляют гранулирование шихты в грануляторе в присутствии раствора аммиачной селитры NH4NO3 (2 мас. %)) до частиц размером 0,13-0,15 мм. Гранулированную шихту помещают в трубчатую печь для окислительного обжига, сушат при 150-200°C 40 минут; прокаливают при нагревании от 200 до 650°C 30 минут; прокаливают при постоянной температуре 850°C в течение 2 часов; охлаждают от 850°C до 120°C. Огарок шихты охлаждают в колосниковом холодильнике до 20°C. В открытом сосуде с перемешивающим устройством проводят выщелачивание водой в соотношении Т:Ж=1:2,5 при температуре 80-90°C в течение 3 часов с получением водного раствора ванадата натрия. Пульпу осушают на вакуум-фильтре с промыванием водой и получением нерастворимого остатка кека, который выщелачивают после отжима раствором H2SO4 (50 г/л) в соотношении Т:Ж=1:2,5 в присутствии окислителя H2O2 (изб. 30%) в интервале температур 80-90°C в течение 60 минут. Растворы щелока (маточный раствор) водной и кислотной обработки объединяют и гидролизуют водой при рН раствора 0,05-0,14Н. После этого добавляют хлорат калия и щелочь из расчета 3 г/л. Раствор нагревают и выдерживают в течение 4 часов при 95°C с последующим добавлением серной кислоты до нейтральной или слабокислой реакции. Выпавший осадок V2O5⋅nH2O отстаивают, маточный раствор декантируют, осадок репульпируют и промывают осадок на плоском вакуум-фильтре водой и 1%-ным NH4Cl. Осадок V2O5 сушат при 450-500°C и переплавляют при 700-800°C. Расплавленный продукт выпускают из печи на охлаждаемый стол-гранулятор. V2O5 застывает тонким слоем и в форме пластинок является готовым продуктом. Выход 92,1%.
Маточный раствор пропускают через ионообменную смолу (СН-23, Resinex) для сорбции никеля при рН 4,0-6,5, используя качестве десорбента раствор серной кислоты 100 г/л при соотношении объем раствора на 1 объем ионообменной смолы. Выход в пересчете на сульфат никеля 92,0%.
Пример 2 проводится в условиях примера 1, но в качестве сырья используют нефтяной кокс с содержанием S 0,7 мас. %, V 0,3 мас. %, Ni 0,02 мас. %. Выход V 96,1%, выход Ni 96,2%.
Пример 3 проводится в условиях примера 2, но на стадии измельчения сырья берут хлорида натрия (NaCl) 8,0 мас. %, карбоната натрия (Na2CO3) 0,5 мас. % и диоксида марганца (MnO2) 0,1 мас. %, и проводят последовательное выщелачивание водным дистиллятом в соотношении Т:Ж=1:2,0, а раствором H2SO4 в соотношении Т:Ж=1:1,0. Выход V 93,8%, выход Ni 93,1%.
Таким образом заявлен новый способ извлечения ванадия и никеля из нефтяного кокса, расширяющий арсенал известных способов указанного назначения. Предлагаемый способ позволяет извлекать ванадий и никель из нефтяного кокса со степенью извлечения не менее 92%.
Преимуществами заявляемого способа являются:
- направленность процесса на извлечение и ванадия, и никеля;
- высокая степень извлечения целевых металлов, не менее 92-96%;
- отсутствие дорогостоящих реагентов, что делает заявляемый способ экономически привлекательным;
- универсальность способа для нефтяного кокса различного состава, в том числе вне зависимости от количества серы, содержащейся в исходном нефтепродукте;
- возможность варьирования поточного и периодического процесса;
- соответствие способа критериям экологичности и ресурсосбережения.

Claims (21)

1. Способ извлечения ванадия и никеля из нефтяного кокса, включающий измельчение сырья в присутствии соли щелочного металла, окислительный обжиг, выщелачивание при нагревании водой и последовательное выделение соединений ванадия и никеля, отличающийся тем, что
измельчение проводят в присутствии 0,1-0,3 мас. % диоксида марганца до частиц, размер которых не превышает 0,05 мм,
в качестве соли щелочного металла используют 8-10 мас. % хлорида натрия, 0,5-1,0 мас. % карбоната натрия,
до окислительного обжига осуществляют гранулирование в присутствии раствора аммиачной селитры,
окислительный обжиг проводят в четыре стадии с соблюдением температурного режима: 1) нагрев и сушка от 20 до 150-200°С,
2) предварительное прокаливание от 150-200 до 650°С,
3) прокаливание при постоянной температуре 850°С,
4) охлаждение от 850 до 120°С,
выщелачивание проводят последовательно водой при соотношении Т:Ж=1:2,0-2,5 и раствором серной кислоты при соотношении Т:Ж=1:1-2,5 в присутствии окислителя H2O2,
объединяют растворы выщелачивания водой и кислотой и проводят выделение соединений ванадия и никеля.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулирование шихты осуществляют до частиц размером 0,13-0,15 мм.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулирование осуществляют в присутствии раствора аммиачной селитры количестве 2 мас. %.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что время стадий окислительного обжига составляет:
нагрева от 20 до 150-200°С - 20 минут, сушки - 40 минут,
предварительного прокаливания - 30 минут,
прокаливания при постоянной температуре 850°С - 1,5-2 часа.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачивание водой осуществляют при температуре 80-90°С в течение 3 часов.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачивание раствором серной кислоты в присутствии окислителя H2O2 осуществляют в интервале температур 80-90°С в течение 60 минут.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что используют раствор серной кислоты концентрации 50 г/л.
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что окислитель используют в избытке 30%.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ванадий выделяют в виде пентаоксида ванадия, никель - в виде сульфата никеля.
RU2018130462A 2018-08-22 2018-08-22 Способ извлечения ванадия и никеля из кокса для деметаллизации нефтяного сырья RU2685290C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130462A RU2685290C1 (ru) 2018-08-22 2018-08-22 Способ извлечения ванадия и никеля из кокса для деметаллизации нефтяного сырья

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018130462A RU2685290C1 (ru) 2018-08-22 2018-08-22 Способ извлечения ванадия и никеля из кокса для деметаллизации нефтяного сырья

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685290C1 true RU2685290C1 (ru) 2019-04-17

Family

ID=66168381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018130462A RU2685290C1 (ru) 2018-08-22 2018-08-22 Способ извлечения ванадия и никеля из кокса для деметаллизации нефтяного сырья

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685290C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4536374A (en) * 1983-07-25 1985-08-20 Gulf Canada Limited Process using carbonate reagent for recovering vanadium from cokes and ashes derived from heavy oils
US4816236A (en) * 1986-08-28 1989-03-28 U.S. Vanadium Corporation Recovery of vanadium and nickel from petroleum residues
RU2070940C1 (ru) * 1991-07-03 1996-12-27 Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт Способ извлечения ванадия из нефтяного кокса
WO2016125115A1 (en) * 2015-02-06 2016-08-11 Saipem S.P.A. Plant and method for recovering metals and/or metal oxides from industrial process waste, in particular refinery waste

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4536374A (en) * 1983-07-25 1985-08-20 Gulf Canada Limited Process using carbonate reagent for recovering vanadium from cokes and ashes derived from heavy oils
US4816236A (en) * 1986-08-28 1989-03-28 U.S. Vanadium Corporation Recovery of vanadium and nickel from petroleum residues
RU2070940C1 (ru) * 1991-07-03 1996-12-27 Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт Способ извлечения ванадия из нефтяного кокса
WO2016125115A1 (en) * 2015-02-06 2016-08-11 Saipem S.P.A. Plant and method for recovering metals and/or metal oxides from industrial process waste, in particular refinery waste

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РУДКО В. А. и др. Влияние параметров кислого выщелачивания на извлечение ванадия из нефтяного кокса. С-Пб, Известия СПбГТИ(ТУ), N42, 2018, c. 43-48, поступила в редакцию 26.12.2017. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2456241C2 (ru) Способ получения оксида ванадия с использованием экстракции
RU2454369C1 (ru) Способ получения оксида ванадия
US8323595B1 (en) Recovery of high purity lead oxide from lead acid battery paste
TWI465579B (zh) 自鋁系廢觸媒中回收金屬之方法
WO2010057411A1 (en) Production method of vanadium oxide using ion-exchange to realize wastewater circulation
US9394183B2 (en) Method for producing a high-purity nanometer zinc oxide from electrolytic zinc acid leaching residues by ammonia decarburization
US9528170B2 (en) Method for producing a high-purity nanometer zinc oxide from steel plant smoke and dust by ammonia decarburization
CN115849415B (zh) 制备电池级碳酸锂的方法
WO2013100963A1 (en) Production of titanium dioxide pigments
CN102828025A (zh) 从石煤钒矿中提取v2o5的方法
CN106947872A (zh) 用于纯化氧化锌的方法
CN106929696A (zh) TiCl4精制尾渣铵浸制备高纯氧化钒的方法
WO2015057189A1 (en) Recovery of high purity lead oxide from lead acid battery paste
RU2571244C1 (ru) Способ получения чистой вольфрамовой кислоты
JP2019173107A (ja) テルルの回収方法
KR100277503B1 (ko) 석유탈황 폐촉매로부터 니켈 및 바나디움과 몰리브덴의 분리, 회수방법
JP5374040B2 (ja) 酸性鉄塩溶液からの酸化鉄の沈殿
CN113387387A (zh) 一种利用含钨废料短流程制备钨酸钠溶液的方法
CN105948104A (zh) 一种利用锡阳极泥氧压碱浸制备锡酸钠的方法
CN102220499A (zh) 精细钒渣的焙烧浸出方法
CN112795780A (zh) 一种石油焦气化灰渣的处理方法
CN100580110C (zh) 从废杂铜熔化炉渣中提取铜的湿法冶金方法
RU2685290C1 (ru) Способ извлечения ванадия и никеля из кокса для деметаллизации нефтяного сырья
JP2012206867A (ja) 三酸化モリブデンの製造方法
JP5549648B2 (ja) モリブデンの回収方法およびモリブデンの抽出溶媒