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釩渣溶液中的一個重要成分是偏釩酸鈉。釩酸鈉有多種,按釩酸鈉中氧化鈉和五氧化二釩的比例不同而不同:4Na2O V2O5(4∶1),3Na2O V2O5(32O V2O5(摩爾比為2∶1 25(3∶2),5Na2O 4V2O5),2V2O5(摩爾比為1∶1)等。,3∶1的釩酸鹽為正釩酸鹽Na3VO4;摩爾比為2∶1的釩酸鹽為焦釩酸鹽Na4V2O7;摩爾比為1∶1的釩酸鹽為偏釩酸鹽NaVO3。正釩酸鹽溶于水中電離成Na和正釩酸根VO4,水溶液的pH值大約為12。隨著電解的進行,水溶液pH值下降。受氯堿工業(yè)離子交換膜電解法的啟發(fā),筆者提出用離子交換膜電解法來中和釩渣中的堿,至溶液pH值達到一定程度沉淀出氧化鋁,規(guī)方法回收濾液中的釩。
從含釩鐵水中吹煉釩渣
將含釩鐵水在轉爐(中國、俄羅斯)、搖包(南非)或鐵水包(新西蘭)內、通入氧化性氣體(氧氣、空氣),使鐵水中的釩氧化出來,得到釩渣。釩渣作為提取的原料。
火法提釩的工藝流程:
此方法的優(yōu)點:釩渣作為提取原料含釩高,處理量少;可回收鐵;焙燒溫度低(800℃)左右,提取V2O5時動力、輔助原材料消耗少。
國內每年消費各種釩原料約2860噸(按金屬釩計)。其中,90%用于鋼鐵工業(yè),其余10%用于催化劑、鈦釩合金、顏料等領域。在鋼鐵工業(yè)中有1500噸左右用于特殊鋼冶煉,1100噸左右用于普通鋼鐵廠中冶煉高強低合金鋼。近年來,建筑含釩鋼筋用釩明顯上升。除攀鋼使用FeV80外,其他中國鋼鐵廠都以FeV50或其它形式使用釩。金屬元素種類高達八十余種,性質相似,主要表現(xiàn)為還原性,有光澤,導電性與導熱性良好,質硬,有延展性,常溫下一般是固體(除:在常溫下為銀白色液體,俗稱“”),元素的金屬性是指元素的原子失電子的能力。
中國釩的生產已處于世界前列,但釩的應用范圍、規(guī)模和水平卻并不先進,與產釩大國的地位很不相稱。擴大低合金鋼的應用是鋼鐵產品結構升級、體現(xiàn)鋼鐵工業(yè)技術水平的重要標志。因此,大力推廣包括含釩鋼在內的低合金鋼、是中國從鋼鐵大國向鋼鐵強國邁進的重要任務之一。釩在溶液中的聚合狀態(tài)不僅與溶液的酸度有關,而且也與其濃度關系密切。
釩是銀白色略帶藍色的金屬,具延展性;含有氧、氮、氫時則變脆、硬;是電的不良導體;從含釩鐵水中吹煉釩渣將含釩鐵水在轉爐(中國、俄羅斯)、搖包(南非)或鐵水包(新西蘭)內、通入氧化性氣體(氧氣、空氣),使鐵水中的釩氧化出來,得到釩渣。熔點高(1926℃),沸點3000℃。釩在較高的溫度下與原子量較小的非金屬形成穩(wěn)定的化合物;在低溫下有良好的耐腐性。釩進入合金后可增強合金的強度,降低熱膨脹系數(shù)。
釩廣泛應用于冶金工業(yè)、化學工業(yè)、機械工業(yè)和電子工業(yè)等許多領域。