VO2是倆性氧化物，能與堿形成四價(jià)釩的釩酸鹽。五價(jià)釩的氧化物是酸性較強(qiáng)的氧化物，它與堿形成的釩酸鹽的趨勢(shì)更為明顯。釩在溶液中的聚合狀態(tài)不僅與溶液的酸度有關(guān)，而且也與其濃度關(guān)系密切。 3、3、釩酸鹽

通常說(shuō)的釩酸鹽多指含（V）V的釩酸鹽。釩酸鹽分偏礬酸鹽MVO3、正釩酸鹽M3VO4、和焦釩酸鹽M4V2O7，式中M代表一價(jià)金屬。Bi、Ca、Cd、Cr、Co、Cu、Fe、Pb、Mg、Mn、Ni、K、Ag、Na、Sn和Zn均能生成釩酸鹽。堿金屬和鎂的偏礬酸鹽可溶于水，得到的溶液呈淡黃色。其他金屬的釩酸鹽不大能溶于水。

對(duì)釩冶金而言，蕞重要的釩酸鹽是釩酸鈉和偏釩酸銨。

在煉鋼過(guò)程中，釩主要作為合金元素使鋼的結(jié)晶組織細(xì)化，從而提高鋼的強(qiáng)度、抗震性、韌性、可塑性及耐磨性[2–4]。目前，世界上85%以上的釩被應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)，約7%被應(yīng)用于其他合金生產(chǎn)，另有7%被應(yīng)用于化工以及陶瓷工業(yè)，常作為生產(chǎn)催化劑的原料。釩的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷被研究和拓展，較新的研究方向是航天工業(yè)、核工業(yè)和釩電池等領(lǐng)域。釩可用于制造航空航天工業(yè)用的鈦基合金。

釩合金也可應(yīng)用于核聚變反應(yīng)堆，在700 ℃以上的高溫具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、疲勞性能以及耐液態(tài)鋰的腐蝕性。有關(guān)研究結(jié)果[4]表明釩合金具有良好的抗輻射性能；與鐵基合金相比，釩合金的活性小。

V2O5的半導(dǎo)體性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)以及在光學(xué)工業(yè)中作為抗靜電涂層的應(yīng)用為它的研究開(kāi)辟了新紀(jì)元。近年來(lái)，對(duì)作為功能材料的V2O5的研究已經(jīng)受到廣泛重視，它的溶膠–凝膠制備技術(shù)也取得了研究進(jìn)展。具有層狀結(jié)構(gòu)的V2O5凝膠膜顯示出特有的電化學(xué)性質(zhì)，V2O5還具有光電導(dǎo)性質(zhì)。根據(jù)這些性質(zhì)開(kāi)展的應(yīng)用研究也取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，如V2O5可作普通離子吸收基質(zhì)材料、濕敏傳感器、微電池、電致變色顯示材料、智能窗、濾及熱輻射檢測(cè)材料或光學(xué)記憶材料等。可以預(yù)見(jiàn)，隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，V2O5的應(yīng)用范圍將會(huì)逐步擴(kuò)大，需求量也會(huì)逐步增加，因此開(kāi)展偏釩酸銨提取與制備研究有重要意義。

生產(chǎn)V2O5的原料主要有含釩鈦磁鐵礦、釩渣、含釩黏土礦及石煤等。國(guó)內(nèi)外對(duì)石煤提釩的報(bào)道很多，歸納起來(lái)可分為火法和濕法兩大類?；鸱ǖ墓に嚵鞒淌瞧扑?粉碎)→制球→焙燒→浸出→分離富集→沉釩→V2O5；濕法的工藝流程是破碎(粉碎)→浸出→轉(zhuǎn)化富集→沉釩→V2O5。無(wú)論火法或是濕法，工藝流程都包括沉釩過(guò)程，其中銨鹽沉釩是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)高品位V2O5所采用的傳統(tǒng)工藝流程[8]。一般情況下，pH = 2.0～4.0時(shí)，V2O5是以多聚釩酸銨的形式沉淀，沉淀為磚紅色粉末；在pH = 8.0左右，V2O5是以偏釩酸銨的形式沉淀，沉淀為白色，精制階段常用這種形式沉釩；則以其他多釩酸形式沉釩，沉淀為金黃色。

有關(guān)銨鹽沉釩工藝參數(shù)研究的文獻(xiàn)較多，但關(guān)于銨鹽沉釩反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)理的研究未見(jiàn)報(bào)道。實(shí)驗(yàn)擬從動(dòng)力學(xué)的角度研究銨鹽沉釩過(guò)程動(dòng)力學(xué)參數(shù)，在弱堿性條件下，向偏釩酸鈉溶液中加入氯化銨生成偏釩酸銨沉淀，探討偏釩酸鈉的初始濃度、加銨系數(shù)K、pH值及溫度等因素對(duì)沉釩率的影響；在適合組合條件下進(jìn)行沉淀析出的動(dòng)力學(xué)研究，用積分法建立數(shù)學(xué)模型[12–13]以確定沉釩過(guò)程動(dòng)力學(xué)的相關(guān)參數(shù)；通過(guò)X射線衍射和紅外光譜分析表征沉淀產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)；按照HG/T 3445—2003《化學(xué)試劑偏釩酸銨》分析偏釩酸銨的純度。

釩溶液的濃度對(duì)沉釩率的影響 釩溶液的濃度對(duì)沉釩率的影響如圖3所示，可以看出：偏釩酸鈉作為反應(yīng)物參與沉釩反應(yīng)，以溶液中V2O5含量標(biāo)記偏釩酸鈉溶液的含釩量，溶液中V2O5含量為15～30 g/L，隨著溶液中V2O5含量增加，沉釩率增髙；當(dāng)溶液中V2O5含量增至30 g/L之后，沉釩率趨向平穩(wěn)。

氯化銨沉釩過(guò)程較適合的沉釩條件是pH = 8.0、K = 2、溫度為50 ℃、釩溶液含量為30 g/L，沉釩率可達(dá)99%以上。對(duì)氯化銨沉釩過(guò)程的動(dòng)力學(xué)研究表明：用微分法推導(dǎo)出氯化銨沉釩過(guò)程的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，

反應(yīng)速率常數(shù)為0.6 × 10–3 dm3/(mol· 反應(yīng)級(jí)數(shù)n = 2、

min)，反應(yīng)速率方程為r = 0.6 × 10–3(a–x)(b–x)。

沉淀產(chǎn)品的紅外光譜與偏釩酸銨標(biāo)準(zhǔn)譜[16]一

致；經(jīng)XRD分析，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、純度達(dá)99.3%。