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偏釩酸銨的性質(zhì)
偏釩酸銨(NH4VO3)為白色結(jié)晶體,既是一種獨(dú)立的產(chǎn)品,也是制造五氧化二釩的上一道工序的中間產(chǎn)品,其性質(zhì)與五氧化二釩相似,其生產(chǎn)也需要辦理安全生產(chǎn)許可證。
釩鐵的性質(zhì)
工業(yè)上使用的釩,主要是元素釩。五氧化二釩(V2O5)中,釩的原子量僅占56%,其余為氧原子量。所以冶金上的添加劑不是直接采用V2O5,而是使用釩鐵(FeV)。V2O5經(jīng)過加工,脫去V2O5中的氧原子,就可以生產(chǎn)釩鐵。在FeV中,
以髙純度的五氧化二釩粉末為原料,用還原反應(yīng)制備所需的二氧化釩和三氧化:釩。其中,三氧化二釩是通過氫氣直接還原五氧化二釩來生成的。而制各二氧化釩的方法有如卜兒種:
1)氫氣直接還原五氧化二釩。
2)碳(炭黑或石墨)以一定的摩爾比混和五氧化二釩在惰性氣體保護(hù)下還原。
3)銅做還原劑還原五氧化二釩。
炭黑和石墨還原效果相似,但它們還原五氧化■釩的蕞終產(chǎn)物分別是二氧化釩和五氧化三釩,制備二氧化釩理想條件是:在氮?dú)猓瘹獗Wo(hù)下,將炭黑和五氧化■釩的混和粉末(C:v205=l:2)加熱到600。C處理3h,然后升溫到800.850。C熱處理5h,蕞終隨爐冷卻。在運(yùn)輸中采用鋼板制汽車槽罐、鐵路槽罐、水運(yùn)槽船,使用時(shí)直接從儲罐通過管道輸送至車間。
把釩鈦磁鐵礦磨細(xì)(濕磨),磨細(xì)后的礦粉與鈉鹽(硫酸鈉)混合造球,球團(tuán)直接送到鏈篦回轉(zhuǎn)窯的鏈篦上,利用回轉(zhuǎn)窯的余熱烘干并加熱至900℃,隨后在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)于1270℃左右停留60—110min,釩轉(zhuǎn)化率可達(dá)到92%以上。
濕法冶金工藝生產(chǎn)五氧化二釩主要經(jīng)歷以下生產(chǎn)階段:1、原料預(yù)處理;2、固液分離及溶液凈化;3、釩溶液沉淀結(jié)晶;4、釩酸鹽分解、干燥及熔煉。
片狀五氧化二釩生產(chǎn)
按熔化方式不同可分為:
一步法熔化制片五氧化二釩
將多釩酸銨或偏釩酸銨直接放入熔化爐中,在1000℃的條件下,脫水、脫氨、熔化一步完成,國內(nèi)片狀五氧化二釩生產(chǎn)幾科完全采用該方法。
國內(nèi)每年消費(fèi)各種釩原料約2860噸(按金屬釩計(jì))。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(lǐng)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(qiáng)低合金鋼。近年來,建筑含釩鋼筋用釩明顯上升。在鋼鐵中的應(yīng)用在我國90%左右的釩用于鋼鐵工業(yè),釩在鋼中應(yīng)用主要是通過添加釩來提高強(qiáng)度和韌性。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。
中國釩的生產(chǎn)已處于世界前列,但釩的應(yīng)用范圍、規(guī)模和水平卻并不先進(jìn),與產(chǎn)釩大國的地位很不相稱。擴(kuò)大低合金鋼的應(yīng)用是鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級、體現(xiàn)鋼鐵工業(yè)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此,大力推廣包括含釩鋼在內(nèi)的低合金鋼、是中國從鋼鐵大國向鋼鐵強(qiáng)國邁進(jìn)的重要任務(wù)之一。但釩金屬有一個(gè)特點(diǎn),很難形成獨(dú)立的礦床,伴生性非常明顯,因此在自然界非常分散,通常和其他金屬伴生,如:釩鈦磁鐵礦。