Мазмұны

3.2 Ванадий қосылыстарын өндіру

Ванадийді өнеркәсіптік өндіру мәселесі негізінен темір кендерінде кездесетін шашыраңқы ванадийді бөліп алу арқылы шешілген. Магниттік байытудан кейін құрамында ванадий бар темір кендерін немесе агломераттарды домналық балқыту кезінде ванадий шойыны алынады, оған ванадийдің 80-85% өтеді. Ванадийді шойыннан бөліп алу процесі келесі кезеңдерден тұрады:
1) шойынды болатқа өңдеу процесінде ванадиймен байытылған қожды алу;
2) ванадий қожын өңдеп ванадий оксиді, кальций ванадаты немесе темір ванадатын алу;
3) феррованадийді балқыту;
4) металдық ванадийді немесе оның жоғары тазалықтағы қосылыстарын алу.
Шойын құрамындағы ванадий және басқа қоспалар (кремний, марганец, хром, фосфор) - қожға өтеді. Сондықтан құрамында ванадий оксидтері жоғары қождарды алу үшін құрамында кремний мен марганец аз және ванадий мөлшері жоғары шойындарды балқытуға тырысады. Ванадий қожының құрамы шойын балқытылған кеннің сипатына байланысты.
Фосфорлы шойыннан ванадийді бөліп алу
Фосфорлы шойынды екі сатыда өңдеу арқылы ванадийге бай қождар \((V\) 4-5\%-ға дейін\() алынады. Алдымен шойын қышқыл төсемі бар конвертерде үрленеді. Ең алдымен, ванадий тотығады, ол пайда болған қожға өтеді. Ванадий қожы шығарылып, негізді (доломитті) төсемі бар конвертерде шойынды одан әрі қайта өңдейді, конвертерге қосымша әк енгізіледі. Бұл жағдайда тыңайтқыш ретінде қолданылатын, құрамында 20\% дейін \(\small \text{P}_2\text{O}_5\) бар фосфорлы (Томастық) қож алынады.
Титан-магнетит кендерінен ванадий алу
Титан-магнетиттердегі титан диоксиді кенді домендік балқыту барысында қиындық тудырады, өйткені ол қождың балқу температурасы мен тұтқырлығын арттырады. Мұны болдырмау үшін Домна пешінің шихтасына доломит қосу ұсынылған (академик М. А. Павлов әдісі), яғни тұтқырлығы төмен және отқа төзімділігі нашар қождар түзіледі. Домна пешінде балқыту үшін концентрат агломерацияланады. Ванадий шойыны бессемер конвертерінде болат алу үшін өңделіп, ванадиймен байытылған қождар алынады.
Ванадийді қождардан бөліп алу
Қождағы ванадий негізінен \(\small \text{FeO} \times \text{V}_2\text{O}_3\) и \(\small \text{MnO} \times \text{V}_2\text{O}_3\) шпинель түріндегі қосылыстарда кездеседі. Ванадий қождары - ванадий концентраттарына, ванадий оксидіне немесе кальций ванадатына салыстырмалы түрде оңай өңделеді, өйткені шойынды болатқа өңдеу кезінде ванадий қождары бірлесіп алынады. Бұл қождардағы ванадийдің салыстырмалы түрде өзіндік құнын төмендетеді. Қождардан алынған ванадий оксиді - бай ванадий кендері мен концентраттарынан алынған ванадий оксидімен бәсекелесе алады. Ванадий қожының құрамында, \(\%\): \(\small \text{V}_2\text{O}_5 \geq 18\); \(\small \text{FeO} 19-20\); \(\small \text{MnO} 10-25\); \(\small \text{SiO}_2 12-30\); \(\small \text{TiO}_2 4-6\); \(\small \text{Cr}_2\text{O}_3 5-15\); \(\small \text{CaO} 20-10\) болады.
Ванадий қождары келесі жолдармен өңделеді:
1) натрий хлориді немесе сильвинитпен тотықтырып күйдіру;
2) натрий карбонатымен тотықтырып күйдіру;
3) хлорлау арқылы.
Әктас мөлшері көп қождарды өңдеу кезінде (\(\small \text{CaO}\) мөлшері 10\%-дан жоғары) содамен күйдіру процесі ас тұзымен күйдіруге қарағанда ванадийді жоғары бөліп алу көрсеткіштерімен сипатталады. Хлорлау - конвертерлі қождардан ванадиймен қатар титанды да бөліп алуға мүмкіндік береді. Хлоридтермен немесе содамен күйдірілген кезде ванадий суда еритін ванадаттар түзеді, ал хлорлау арқылы өңдегенде ванадий оксохлориді алынады.
Хлоридтермен тотықтырып күйдіру әдісі
Қожды өңдеудің негізгі технологиялық схемасы 1.48-суретте көрсетілген.
Күйдіру. 800-850 ℃ жоғары температурада тотығу реакциясы келесідей жүретіні анықталған:
\[
\small 2\text{NaCl} + \frac{1}{2}\text{O}_2 = \text{Na}_2\text{O} + \text{Cl}_2 \quad (1.107)
\]
Бұл реакция темір, марганец және әсіресе ванадий (\(\small \text{V}\)) оксидтерінің қатысуымен айтарлықтай жылдамдайды. Алынған \(\small \text{Na}_2\text{O}\) оксиді \(\small \text{V}_2\text{O}_5\)-пен әрекеттеседі:
\[
\begin{align*}
\text{Na}_2\text{O} + \text{V}_2\text{O}_5 & = 2\text{NaVO}_3 \quad (1.108), \\
\text{FeO} \times \text{V}_2\text{O}_3 + 4 \frac{1}{2} \text{Cl}_2 & = 2\text{VOCl}_3 + \text{FeCl}_3 + \text{O}_2 \quad (1.109).
\end{align*}
\]
Ванадий оксиүшхлориді, сондай-ақ темір, марганец хлоридтері күйдіру температурасыда тұрақсыз және оттегінің қатысуымен оксидке өтеді. Егер шихтада \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) реакциясы үшін қажетті \(\small \text{NaCl}\) болса, онда кремний, фосфор және хром қоспалары ерітіндіге аз өтеді, өйткені бұл жағдайда \(\small \text{NaCl}\) ванадий қосылыстарымен селективті әрекеттеседі.

1.48-сурет. Ванадий қождарын хлоридтермен күйдіру арқылы өңдеудің негізгі технологиялық сызбасы

Күйдіру шихтасы 0,2 мм қождың ұсақ бөлшектерінен, натрий хлоридінен немесе табиғи өнім \(\small \text{sильвинит}\)тен тұрады. Ірі ұсақтау - ұзақ күйдіруді, қарқынды араластыруды, шихта қабатының қалыңдығын азайтуды қажет етеді. Ұсақ ұнтақ болса жеңіл балқитын натрий силикаты түзіледі. Пайда болатын сұйық фаза шихтаның күюіп жентектелуін тудырады, бұл қождың тотығу жағдайын нашарлатады және ванадийдің бөліну дәрежесін азайтады. Шихтаның күюін, оны алдымен грануляциялау арқылы азайтуға болады. Бұл жағдайда суда еритін ванадийдің шығымы 80-88% - дан (грануляциясыз) 95% - ға дейін артады. Қож массасынан санап 8-10% хлорид қосылады.
Қождың ыдырауы-ашылуы шихтаға ванадийдің толық тотығуын қамтамасыз ететін селитраны қосқанда жақсарады. Хлоридті күйдіруден бұрын қожды алдын ала тотықтыру ванадийдің суда еритін түріне ауысу дәрежесін арттырады. Ванадийдің көп бөлігі шоғырланған шпинель \(\small \text{FeV}_2\text{O}_4\), \(\small \text{FeCr}_2\text{O}_4\), \(\small \text{FeFe}_2\text{O}_4\) көпкомпонентті қосылыстары түрінде болады. Шпинель тотыққан кезде қатты ерітінді ыдырап, осы элементтердің жаңа минералдары түзіледі. Ванадийдің қождан толық бөлінбеуі күйдірілген қождағы тотықпаған шпинель дәндерінің ішінара сақталуымен, сондай-ақ ванадийдің суда ерімейтін және темір, хром, титан қосылыстарының құрамына кіретін әлсіз күкірт қышқылында изоморфты қоспа ретінде болуымен түсіндіріледі. Күйдіру температурасы 900 ℃-тан аспауы керек. Температураны одан әрі жоғарылатқанда шихта балқып, аморфты шыны тәрізді массаға айналады, одан ванадийді бөліп алу өте қиын. Қож құрамында кремний қышқылының мөлшері көп болған сайын, шыны алу оңайырақ болады. 800 ℃-тан төмен температурада ванадийдің шығымы төмендейді.
Шихта жақсы араласып, тотығу атмосферасын ұстап тұру үшін, оны құбырлы айналмалы пештерде күйдіреді. Пештің ұзындығы 20-50 м, пештің көлбеуі және айналым саны шихта реакция аймағында 4-5 сағат болатындай етіп орналастырылады. Пеш шамотты кірпішпен қапталады. Оны генераторлық газды немесе мазутты жағу арқылы қыздырады. Қатты және газ тәрізді фазалардың жақсы байланысуы үшін "қайнау қабаты" бар пеште күйдіру тиімді. Күйдірілгеннен кейін шихта құбырлы тоңазытқышқа, содан кейін шаймалауға жіберіледі. Шығатын газдардың құрамында хлор бар, сондықтан оларды бейтараптандырады.
Шаймалау. Күйдірілген материал сумен немесе алдымен сумен, кейін сұйылтылған күкірт қышқылымен (6-8%) шаймаланады. Қышқылды шаймалау қойыртпақтан хлоридтермен күйдіру кезінде тотықпаған ванадийді (\(\small \text{IV}\)) алуға мүмкіндік береді. Сулы ерітінділерде \(\small \text{NaVO}_3\), фосфор (\(\small \text{Na}_2\text{HPO}_4\)), кремний (\(\small \text{Na}_2\text{SiO}_3\)) және хром (\(\small \text{Na}_2\text{CrO}_4\)) қоспалары кездеседі. Қышқылмен шаймалау кезінде ерітіндіде \(\small \text{VOSO}_4\) ванадил тұздары түзіледі. Қождар содамен тотыққан жағдайда, қоспалардың ерітіндіге ауысу мөлшері хлорид тұздарымен тотықтыруға қарағанда жоғары болады.
Қойыртпақ негізінен пневматикалық шаймалағыштарда шаймаланады. Үздіксіз шаймалау үшін бір-бірімен жоғарыдан су төгетін науалар немесе саптамалар арқылы байланысқан батарея қолданылады. Бірінші араластырғыш аппаратқа 1:2 қатынасында қожбен су беріледі. Толған кезде оның артық пульпасы келесі құрылғыға өтеді. Соңғы шаймалағыштан пульпа вакуумдық сүзгілерге түседі. Мұнда шихтаның қатты қалдықтары бөлінеді, жуылады және одан әрі өңдеуге жіберіледі. Қалдықта ванадий \(\small \text{V}\) мөлшері 0,05% - ден аспайды. Шаймалағыштар ағаш, керамикалық плиткалармен қапталған болат, темірбетонды болады. Ерітіндіге барлығы 90-92% ванадий өтеді.
Ванадийді ерітінділерден тұндыру. Ванадийді ерітінділерден бөлу үшін оны гидратталған оксид немесе тұз құрамында тұндыру әдістері ұсынылады. Әдісті таңдау шикізаттың табиғатына, оны өңдеу әдісіне, ерітінділердің концентрациясына және т.б. байланысты болады. Шаймалаудан кейінгі ерітінділерде қождың құрамына байланысты 5-35 г/л аралығында \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) болады. Көбінесе ванадийді а) гидратталған ванадий оксиді \(\small \text{V}_2\text{O}_5 \times n \text{H}_2\text{O}\); б) кальций ванадаты; в) темір ванадаты; г) аммоний ванадаты тұрінде бөліп алады. Құрамында 20 г/л-ден астам \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) бар ерітінділердің ішінен гидратталған \(\small \text{V}_2\text{O}_5\)-ті жоғары қосылыс ретінде бөліп алған жөн. Кедей ерітінділерден ванадаттарды тұндыру \(\small \text{V}_2\text{O}_5\)-ке қарағанда айтарлықтай аз еритін қосылыстармен жүргізген тиімдірек. Концентрленген \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) ерітінділерінің гидролизі шартты түрде келесі реакциямен сипатталады:
\[
\small \text{V}_2\text{O}_5 \times 2\text{H}_2\text{SO}_4 + n\text{H}_2\text{O} \Leftrightarrow \text{V}_2\text{O}_5 \times n\text{H}_2\text{O} + 2\text{H}_2\text{SO}_4
\]
Ерітінділерден ванадийді бөлу үшін оңтайлы қышқылдық \(\small 0,05-0,14 \, \text{н}\) болуы керек. Гидролиз процесінде қышқылдық үнемі өзгеріп отырады, сондықтан ерітіндінің рН-ы сілтімен үнемі реттеледі. Сілтіні қосқаннан кейін ерітінді қыздырылады және \(\small 95 \, \text{℃}\) температурада 2-4 сағат бойы ұсталынады. Егер күйдіру процесінде ванадий толығымен тотықпаса, онда қышқыл ерітінділерде \(\small \text{VOSO}_4\) құрамында болуы мүмкін. Ванадил тұзын ванадий (V) қосылыстарына дейін тотықтыру үшін бейтараптандыру алдында ерітіндіге калий хлораты сияқты тотықтырғыштар қосылады. Сілтілік ерітінділерден ванадий тұндырылған кезде оларды бейтарап немесе аз қышқылды ортаға әкелу үшін күкірт қышқылы қосылады. Ерітіндіні қайнату және гидратталған ванадий оксидінің түзілуі қышқылдық айтарлықтай арттыратыны ескеру қажет.
Құрмында \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) 20 г/л-ден асатын ерітінділерден оңтайлы шарттарын ескере отырып, \(\small \text{V}_2\text{O}_5\)-тің 98%-ына дейін тұнбаға өткізуге болады. Тұндыру керамикалық плиткамен қапталған реакторларда жүзеге асырылады. \(\small \text{V}_2\text{O}_5 \times n\text{H}_2\text{O}\) тұнбасы тұндырылғаннан кейін аналық ерітінді декантацияланады, тұнба репульпацияланады және тегіс вакуумдық сүзгіге жіберіледі. Коллоидтың пайда болуын болдырмау үшін сүзгідегі тұнбаны сумен және \(\small 1\%\) \(\small \text{NH}_4\text{Cl}\) ерітіндісімен жуады. \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) тұнбасы \(\small 450-500 \, \text{℃}\) температурада кептіріледі. Кептірілген \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) \(\small 700-800 \, \text{℃}\) температурада балқыту пешінің ваннасында қайта балқытылады.
Пештегі балқытылған өнім сумен салқындатылған айналмалы гранулятор үстеліне шығарылады. \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) жұқа қабат түрінде суытылады және пластиналар түрінде вагонеткаға тасталынады. Балқытылған ванадий (V) оксиді, әдетте, балқыту процесінде пайда болатын төменгі оксидтерге байланысты қою қоңыр түске ие болады. Алынған өнімнің шамамен құрамы,%: \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) 88,1; \(\small \text{SiO}_2\) 1,2; \(\small \text{A}_{12}\text{O}_3\) 1,3; \(\small \text{Fe}_2\text{O}_3\) 5,5; \(\small \text{CaO}\) 1,4; \(\small \text{MgO}\) 0,5; \(\small \text{MnO}\) 1,4; \(\small \text{Cr}_2\text{O}_3\) 0,3 болады. Қождардан ванадийді жалпы бөліп алу көрсеткіші ~80%, ал шаймалау қалдықтарын қайта өңдеу кезінде 85-90%-ға жоғарылайды. Алайда, ванадийдің төмен концентрациясына байланысты кеннен жалпы алыну шығымы 20% құрайды. Сонымен, \(\small 0,08\%\) \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) бар Керчен кендерін домна пешімен балқыту кезінде ванадийдің 13%-ы, шойынды өңдеу кезінде 60 %-ы, хлорлы күйдіру кезінде операцияға түскен мөлшердің 40%-ы жоғалады. Шаймалау кезінде ерітіндіге кен құрамындағы ванадий мөлшерінің 22% -ы өтеді. Алайда, шойыннан болат алу сияқты үлкен тоннажды өндірістерде ванадийді болат өндірісінде ілеспе алу ванадийдің салыстырмалы түрде төмен құнын анықтайды және оны өндіруді экономикалық тұрғыдан тиімді етеді.
Натрий карбонатымен тотықтырып күйдіру әдісі
Тотығу атмосферасында натрий хлоридімен күйдіру сияқты ванадий шпинелін содамен өңдеу арқылы натрий ванадатын алуға болады:
\[
\small 4\text{FeO} \times \text{V}_2\text{O}_3 + 4\text{Na}_2\text{CO}_3 + 5\text{O}_2 = 8\text{NaVO}_3 + 4\text{CO}_2 + 2\text{Fe}_2\text{O}_3
\]
Ванадий қожын барабанды айналмалы пештерде содамен қыздыруға қажетті оңтайлы температура \( 730-745 \, ^\circ \text{C} \), шихтадағы \(\small \text{Na}_2\text{CO}_3:\text{V}_2\text{O}_3\) қатынасы \( 0,64 \div 0,68 \) (массасы бойынша), бұл натрий ванадатының түзілуіне стехиометриялық түрде жақын. Осыдан жоғары температурада шихта кұйып жентектеліп қалуымүмкін. Шихтаны алдын-ала ұсақтау арқылы, оның күйдіру температурасын көтеруге болады, сонымен қоса ашылу-ыдырау дәрежесі артады және жентеклетуі азаяды.
Шихтадағы соданың мөлшері жоғары болса ванадийді сумен шаймалау кезінде, оның ерітіндіге өту дәрежесін жоғарылатады, бірақ сүзуді нашарлатады. Шихтадағы көрсетілген сода мөлшері \(\small \text{V}_2\text{O}_5\)-тен натрий ванадатын қалыптастыру үшін қажетті стехиометриялық мөлшерге жақын; шаймалау кезінде ерітіндінің рН \( 7-8 \). Шаймалауды \(\small \text{Қ:С}=1:4\) қатынасында сумен және \( 60 \, ^\circ \text{C} \) температурада жүзеге асырады. Кейін \(\small \text{Қ:С}=1:3\) қатынасында, екі рет \( 3\% \)-дық \(\small \text{H}_2\text{SO}_4\) –мен бөлме температурасында жалғастырады. Ванадийдің \( 95\% \) - ы ерітіндіге өтеді. Алынған ерітінділерден тұндырылған ванадий (V) оксидінде \( 86-89 \% \, \small \text{V}_2\text{O}_5 \) болады.
Ванадийді қождардан содамен бөліп алу технологиясының нұсқалары, содамен күйдіруден басқа, шаймалау (су және қышқыл), ерітінділерден ванадий бөлу операцияларын да қамтиды.
Содамен күйдіру әдісінің хлорлы күйдірумен салыстырғанда артықшылығы: құрамында хлор бар газдар түзілмейді және бөлінетін газдарды бейтараптандыруға арналған көлемді жүйе қажет болмайды.
Технологияның кемшілігі: натрий хлоридімен салыстырғанда химиялық белсенді реагент ретінде соданы қолдану - ілеспе элементтердің қоспасымен көбірек ластанған натрий ванадатының түзілуіне әкеледі.
Кальций ванадатын тұндыру. Ванадийге кедей ерітінділерден ванадийді жоғары дәрежеде бөліп алу үшін кальций ванадатын тұндыру әдісін қолданады. Сонымен, қождарды өңдеу кезінде ерітінділерде тек \( 2,5-5 \, \text{г/л} \, \small \text{V}_2\text{O}_5 \) болады.
Тұндыру процесін ерітіндіні \( 90 \, ^\circ \text{C} \) дейін қыздырып, араластырып отыру арқылы, әк сүтін, \(\small \text{CaCl}_2\) ерітіндісін, құрғақ әк немесе әк пастасын қосу арқылы жүргізеді. Тұнбаның толық шығымы \( 99,6-99,7\% \) құрайды. Тұнбаның құрамы \( 2\small \text{CaO} \times \small \text{V}_2\text{O}_5+\small \text{Ca(OH)}_2 \)-ге жақын. Тұнба \(\small \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2\), \(\small \text{CaSiO}_4\), \(\small \text{CaSO}_4\) қоспаларымен ластанған. Кептірілген кальций ванадатының құрамы, %: \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) \( 28-32 \); \(\small \text{CaO}\) \( 44-50 \); \(\small \text{MgO}\) \( 1,5-3,5 \); \(\small \text{SO}_3\) \( 3-5 \); \(\small \text{SiO}_2\) \( 1,3-2,5 \). Фосфордың мөлшері едәуір болса, ерітінділерге \(\small \text{MgCl}_2\) және \(\small \text{NH}_3\) қосып, \(\small \text{Mg(NH}_4)\text{PO}_4\) түрінде бөліп шығару арқылы тазартылады. Ерітіндіде \( 0,06-0, \, \text{г/л} \, \small \text{P}_2\text{O}_5 \) (Керчен кендері) болғанда форсфордың \( 98-99\% \) тұндырылады.
Тұндырылып алынған кальций ванадатын \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) өңдеуге немесе феррованадий алу үшін пайдалануға болады.
Темір ванадаттарын тұндыру. Егер ерітіндіде \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) мөлшері \( 20 \, \text{г/л} \) –дан асатын болса, ерітінділерден феррованадийді балқытуға жарамды феррованадаттар тұнбаланады. \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) мөлшері төмен ерітінділерден аралық өнімдер болып табылатын және оларды одан әрі өңдеуді қажет ететін тұнба алынады. Бұл жағдайда ванадийді концентрациясын жоғарылату үшін темір ванадаттары тұндырылады. Тұндыру үшін арзан \(\small \text{FeSO}_4 \times 7\text{H}_2\text{O}\) темір купоросы қолданылады. Ерітінділерден \( 99-100\% \) ванадий тұндырылады.
Аммоний ванадатын тұндыру. Аммоний ванадатын сілтілі ерітінділерден аммоний хлоридімен тұндырып алады. \(\small \text{NH}_4\text{VO}_3\) ерігіштігі ерітіндідегі \(\small \text{NH}_4\text{Cl}\) артық мөлшерінің жоғарылауымен төмендейді. Концентрленген, \( 85-100 \, \text{г/л} \, \small \text{NH}_4\text{Cl} \) ерітіндісімен ванадийдің тұнбаға өтуі толық жүреді. Тұндыру температурасы \( 50-60 \, ^\circ \text{C} \), \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) концентрациясы \( 45-60 \, \text{г/л}\) және араластыру кезінде үлкен кристалды (\( \sim 0,4 \, \text{мм} \)), оңай сүзілетін \(\small \text{NH}_4\text{VO}_3\) түзіледі. Ол катализаторларды, таза металды және қорытпаларды өндіруге қажетті таза \(\small \text{V}_2\text{O}_5\) алу арқылы күйдіріледі. Аналық ерітінділерде \(\small \text{NH}_4\text{Cl}\) көп мөлшерде болса, оны регенерациялайды: ерітінділерді буландырады, аммоний хлориді ерітінділерін тұндырып, кристалдайды, бөледі және қайта қолданысқа жібереді.

Хлорлау әдісі. Ванадий қождарын сілтілі металл хлоридтерінің балқымасында хлор газымен хлорлауға болады. Бұл әдіс магний мен титан өндірісінде кеңінен қолданылады және көптеген жағдайларда брикеттелген шихтаны хлорлауға қолайлы. Тұз балқымасында хлорлау кезінде, газ-сұйық жүйесіндегі бөлшектердің белсенді қозғалысына байланысты хлор мен хлорланатын зат арасында жақсы байланыс түзіледі. Компоненттердің хлорлану дәрежесін анықтайтын шешуші факторлар: фазалық бөліну аймағындағы процестердің кинетикасы және балқымадан шығарылатын хлоридтердің жойылу жылдамдығы болып табылады. Процесс қайнаған қабатқа ұқсайды, ал шаңұстау дәрежесі төмен, өйткені материал бөлшектері балқымаға малынған. Тұз балқымасындағы хлорлау салыстырмалы түрде оңай және өнімділігі жоғары. Ванадий шлактарына қатысты бұл процестің артықшылығы бар: нәтижесінде пайда болған темір мен алюминий хлоридтері сілтілі металл хлоридтерімен байланысып, \(\small \text{MeFeCl}_4\) және \(\small \text{MeAlCl}_4\) типті аз ұшқыш қосылыстар түзеді. Олардың бу қысымы жеке хлоридтердің бу қысымынан бірнеше есе аз (1.49-сурет).
Хлоратор - тікбұрышты көлденең қимасы бар шахталық электр пеші, бұл жерде хлор - бүйірлік немесе орталық (жоғарғы) фурма арқылы беріледі. Қож ұсақталып, 15% кокс қосылған қоспада бұрандалы қоректендіргіштің көмегімен хлораторға беріледі. Балқытылған орта ретінде магний электролизерлерінің қалдық электролиті қолданылады, оның құрамы, %: \(\small \text{KCl}\) 73,2; \(\small \text{NaCl}\) 19,5; \(\small \text{MgCl}_2\) 4,5; \(\small \text{CaCl}_2\) 1,4.
Қалдық балқыма темір мен хлорланбаған қалдықтың жиналуына байланысты мезгілмен төгіліп отырылады. Алынған \(\small \text{VOCl}_3\), \(\small \text{TiCl}_4\), \(\small \text{SiCl}_4\) жұптары басқа газдармен бірге сүзгіде темір, алюминий және шихтаның қатты хлоридтерінен тазартылады. Сүзгі-қаптар шыны матадан жасалады. Тазартылған бу-газ қоспасы (110-120 ℃) ванадий, титан және кремний хлоридтерін конденсациялау үшін тоңазытқышқа жіберіледі. Салқындатқыш ретінде \(\small \text{CaCl}_2\) тұзды ерітіндісі қолданылады.
Хлорлау экзотермиялық реакцияларда бөлінетін жылумен жүреді. Конденсаттың орташа құрамы, %: \(\small \text{VOCl}_3\) 45; \(\small \text{TiCl}_4\) 21, \(\small \text{SiCl}_4\) 32, \(\small \text{AlCl}_3\) 0,8, \(\small \text{CCl}_4\) 0,45; қоспалар: \(\small \text{SOCl}_2\), \(\small