炉渣中五氧化二钒

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五氧化二钒

五氧化二钒

五氧化二钒钒是一种有色金属,五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼钒铁用作合金添加剂,占五氧化二钒总消耗量的80%以上,其次是用作有机化工的催化剂,即触媒,约占总量的10%,另处用作无机化学品、化学试剂、搪瓷和磁性材料等约占总量的10%五氧化二钒简介管制信息五氧化二钒(剧毒)本品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。

名称中文名称:五氧化二钒中文别名:五氧化钒,无水钒酸,氧化钒(V)英文别名:Vinylchloroformate,Vanadic acid anhydride,Vanadium pentoxide化学式V2O5相对分子质量性状固体。

对湿敏感。

相对密度 (d25)。

沸点67~69℃。

折光率(n20D)。

闪点-4℃。

易燃。

有刺激性和催泪性。

有毒。

商品常加% 2,6-二叔丁基对甲酚或%对苯二酚一甲酯作稳定剂。

储存充氩密封4℃干燥保存。

用途氨基和羟基的保护试剂。

工业上硫氧化法制硫酸工艺中二氧化硫转变为三氧化硫步骤地催化剂。

用于冶金工业:制钒铁合金、钒铝合金及其它特种金属材料.在化肥工业中用于脱碳、脱硫等。

还可用于印染、陶瓷的着色材料,石油化工装置设备的缓蚀剂。

用作制硫酸和有机合成的催化剂, 还用于玻璃工业理化常数国标编号61028CAS号1314-62-1EINECS登录号[1]215-239-8五氧化二钒英文名称Vanadium pentoxide别名钒酸酐摩尔质量g /mol外观橙黄色粉末,熔融成块时呈紫红色光泽分子式V2O5分子量熔点670℃溶解性微溶于水,不溶于乙醇,溶于浓酸、碱密度相对密度(水=1) 稳定性稳定在水中的溶解度g/100 mL (20 °C)危险标记13(剧毒品)化学性质酸碱反应五氧化二钒酸性显著,碱性表现不强,既可溶于酸生成相应的黄色偏钒酸根,在pH=2左右可沉淀为偏钒酸,也可溶于碱生成偏钒酸盐溶液。

氧化还原反应五氧化二钒中的正五价钒可被还原,在酸性介质得到VIV,蓝色的VO(H2O)52+钒氧基离子。

五氧化二钒生产工艺

五氧化二钒生产工艺

五氧化二钒生产工艺五氧化二钒(V2O5)是一种重要的过渡金属氧化物,广泛应用于钒电池、染料、催化剂以及合金的生产中。

下面我们将介绍五氧化二钒的生产工艺。

五氧化二钒的生产工艺可以分为两个主要步骤:钒矿选矿和氧化步骤。

首先是钒矿选矿。

钒矿一般包含钒矿石和非钒矿石,含有较高钒含量的矿石主要有钒磁铁矿和钒钛磁铁矿。

选矿的目的是通过物理和化学方法将钒矿石从非钒矿石中分离出来。

选矿主要包括矿石的研磨、浮选、磁选和重选等步骤。

其中浮选是最常用的方法,通过对矿石进行研磨,然后将其与若干种药剂混合,使得钒矿石沉入泡沫中,而非钒矿石沉入底层,从而实现分离。

经过选矿,得到的钒矿石可以含有较高的钒含量,以便进行后续的氧化步骤。

接下来是氧化步骤。

将得到的钒矿石进行氧化,主要有两种方法:湿法氧化和干法氧化。

湿法氧化是通过将钒矿石与硫酸等溶液反应,使得钒矿石中的钒转化成溶液中的可溶性钒酸盐。

这种方法需要酸洗设备,操作相对较复杂。

经过氧化,得到的钒酸盐溶液可以用于制备其他钒化合物。

干法氧化是通过将钒矿石与空气或氧气进行氧化反应,使得矿石中的钒转化成五氧化二钒。

这种方法需要高温反应炉或回转窑,操作相对简单。

干法氧化还可以分为两个步骤:初级氧化和终末氧化。

初级氧化是将矿石在较低温度下进行氧化,从而得到较低钒含量的氧化物;而终末氧化是将初级氧化产物在较高温度下继续氧化,从而得到较高钒含量的五氧化二钒。

在进行干法氧化的过程中,需要控制氧化反应的温度、气氛以及反应时间等参数,以确保反应得到理想的产物。

反应完成后,得到的五氧化二钒可以进行粉碎、磁选和过滤等步骤,以得到纯度较高的产品。

总的来说,五氧化二钒的生产工艺主要包括钒矿选矿和氧化两个步骤。

通过选矿将含有较高钒含量的矿石从钒矿石中提取出来,然后通过氧化将钒矿石中的钒转化为五氧化二钒。

这些步骤需要适当控制操作条件,以确保产品的质量和产量。

同时,为了提高产品的纯度,还可以进行粉碎、磁选和过滤等后续步骤。

五氧化二钒

五氧化二钒
前三种方法统称为从钒钛磁铁矿中提钒,我 国钒资源的存在决定了其生产方式。 接下来主要介绍钒渣提钒。
+ 原料:钒渣
+ 辅料:钠盐(碳酸钠、硫酸钠)或钙盐
(碳酸钙)、铵盐(氯化铵或硫酸铵)。 + 产品:片状或粉状五氧化二钒,含量一般 为97~99%。
+ 以钒渣作为原料生产五氧化二钒主要包括
原料预处理、焙烧、钒溶液沉淀结晶和钒 酸盐分解、干燥及熔炼等五个工序。工艺 流程如下图
钒溶液铵盐沉淀是将钒酸钠溶液用硫酸调节 到一定酸度,加入铵盐,在加热搅拌的条件 下沉淀结晶出橘黄色的多钒酸按(APV),沉 淀后上层液(母液)含钒在0.1g/L以下。反应 方程式为:
6NaVO3+2H2SO4+2NH4Cl=(NH4)2V6O16 +2Na2SO4+2H2O
+ 由于钒在不同浓度和pH的溶液中存在的形
+ + + +
+ 上述产物在水浸时,可溶性的杨溶解到水中,
部分产物将发生水解。
+ 钒渣焙烧后的浸出与净化过程就是用水作
浸出价质,在一定的工艺条件下,将熟料 中的水溶性钒化合物转入水溶液中。通过 循环富集和过滤、除杂、沉降等过程,最 后得到含钒水溶液。 + 浸出液pH在7.5~9.0之间,故偏钒酸按是浸 取液中钒存在的主要形式。
五氧化二钒是一种无味无嗅有毒的橙黄色或 红棕色的粉末或片状粉末。 广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼 钒铁用作合金添加剂,其次是用作有机化工 的催化剂,即触媒,另处用作无机化学品、 化学试剂、搪瓷和磁性材料等。
一般以原料分为以下几种: 1)钒渣提钒;2)含钒钢渣提钒;3)钠化渣 提钒;4)石煤提钒;5)钒矿钙化提钒;6) 含钒铀矿提钒;7)铝土矿提钒等

五氧化二钒——精选推荐

五氧化二钒——精选推荐

V2O5五氧化二钒是两性氧化物,酸性大于碱性,溶于强碱生成钒酸盐,溶于强酸形成钒氧离子VO或VO3+。

橙黄或砖红色固体。

无臭、无味、有毒性。

微溶于水,生成淡黄色酸性溶液。

偏钒酸铵热分解或三氯氧钒与水作用都可制得五氧化二钒。

2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O&Nb sp; 2VOCl3+3HO2 V2O5+6HCl五氧化二钒是钒氧化物中应用最广泛的产品,在钒资源勘探、生产和国际贸易中,一般都以五氧化二钒作为计算单位。

五氧化二钒是生产金属钒、钒铁合金、和其它钒基合金的中间产品,也是制造钒催化剂的原料,还可用于苯甲酸、邻苯二甲酸等有机合成的催化剂,还用于制造彩色玻璃和陶瓷。

五氧化二钒的回收工艺:(1)从钒渣中回收:钒渣是含钒较高的提钒原料,回收技术比较成熟。

目前通用的流程是钠化焙烧工艺,采用的设备不同,大型企业一般都采用回转窑,而有些企业则采用焙烧炉。

工艺过程是将钒渣与钠盐(一般为碳酸钠或芒硝)混合,在一定的温度下焙烧,使钒转为可溶性的钠盐,焙砂再经过浸出,使钒酸盐进入溶液,溶液经过滤,滤出废渣,再经过沉淀、精致等过程得到五氧化二钒。

国外有的企业直接利用含钒高的钒钛磁铁矿生产五氧化二钒,首先将矿石制成精矿,然后与熔剂混合,进入回转窑中焙烧,焙砂用水浸出,含钒溶液用铵盐处理,最后沉淀偏钒酸铵。

(2)从石煤中回收:从石煤中提钒的工艺主要是钠化焙烧工艺,钠化氧化焙烧—水浸出—水解沉钒—碱溶铵盐沉钒—热解脱氨—精钒的工艺流程。

该工艺是我国从石煤中提钒普遍采用的工艺,特点是工艺简单,并且充分利用了石煤的热能。

缺点是回收率较低,一般在60%以下。

美国采用以上工艺,但采用稀硫酸浸出、溶剂萃取技术,回收率可达70%。

(3)从石油废催化剂中回收:美国、日本等国从上个世纪70年代就开始从石油含钒废催化剂中回收钒,技术已经成熟,加工工艺很多,有很多工艺已经申报专利。

国际上通用的技术是钠化焙烧法:配料→焙烧→磨碎→浸出过滤→沉钒→煅烧→五氧化二钒产品↓溶液→萃取回收钼→钼酸铵产品↓渣→进一步回收镍→金属镍。

钒渣提取新技术(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)

钒渣提取新技术(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)

钒渣提取新技术(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)原创邹建新崔旭梅教授等随着攀钢提钒炼钢厂为代表的钒渣提取技术不断得以提升,及时根据铁水条件变化调整供氧强度、吹炼时间、冷却强度等工艺参数,提高铁水中的钒氧化率,尽可能降低残钒含量。

另外,通过优化复吹提钒、出渣炉次添加无烟煤等技术措施,克服铁水成分波动对钒渣生产的影响;开展煤氧枪烧结补炉、提钒炉口防粘、4210镗孔机打炉口等技术研究,改善提钒转炉维护质量。

转炉提钒生产的主要国家是俄罗斯和我国,已经使用静态模型对提钒过程进行控制的国家是俄罗斯,俄罗斯对提钒控制模型开展了深入的研究,现在取得了不错的效果。

不过正在使用的模型一般是根据复杂的物理化学规律开发的机理模型,这对工艺要求非常高,需要有非常稳定的工艺条件和生产流程,因此不适用于铁水成分、生产设备等变化波动大的情况。

也就是说,这种模型系统不能很好地适应复杂生产过程和现代化柔性生产的需要,模型移植困难,模型价格昂贵。

在我国对转炉提钒的研究与发展比较缓慢,主要为人工操作模式,操作和控制基本上依赖于现场操作人员的经验和感觉进行操作,自动化水平低,存在着钒渣质量和半钢质量不稳定的问题。

因此利用人工智能技术研制具有高性价比的转炉提钒模型,建立具有自适应、自学习能力的控制模型是未来提钒控制的发展趋势。

目前,对提钒这样的复杂冶金工业过程建模的研究,也是国内外的研究热点之一。

近年钒渣提取领域的代表性新技术如下:①中国恩菲工程技术有限公司发明了一种从原料钒渣制备精细钒渣的方法。

包括:将原料钒渣进行破碎,然后进行磁选铁得到铁渣和选铁后的钒渣,将钒渣进行一次球磨,然后进行一次选粉得到一次粗粉和作为精细钒渣的一次细粉,然后进行筛分得到筛上粉和筛下粉,将筛下粉进行二次球磨和二次选粉得到二次粗粉和作为精细钒渣的二次细粉。

利用该方法能够降低精细钒渣中铁含量。

②攀钢集团公开了一种高品位钒渣富氧钙化焙烧的方法,包括如下步骤:将高品位钒渣与钙化剂混合形成混合料,将混合料在氧气体积含量为12-21%的气氛下进行焙烧。

五氧化二钒相关介绍

五氧化二钒相关介绍

五氧化二钒相关介绍什么是五氧化二钒?五氧化二钒是一种无机化合物,化学式为V2O5。

它是一种白色或淡黄色的晶体,是一种重要的钒化合物,也是钒的主要氧化形式之一。

五氧化二钒在石油工业、化学工业和冶金工业中有着广泛的应用。

物理性质五氧化二钒是一种无色或白色或淡黄色的粉末,具有强烈的刺激性气味。

它在常温下稳定,但热稳定性不好,在加热至500℃时逐渐失去其结构水,变成黄色的四氧化三钒。

它的密度为3.36 g/cm³,熔点为:690 ℃,沸点为:1 750 ℃。

化学性质五氧化二钒可与水和酸反应。

当它与水反应时,产生一种钒酸,即H2V10O28。

当它与硫酸反应时,产生硫酸氧化钒溶液。

它还可以与盐酸、硝酸、氢氧化钠和氢氧化氨等反应。

在高温下,它可以与硫、氮和氢反应,产生相应的化合物。

应用领域五氧化二钒在工业中有着广泛的应用。

它可以从钒矿中提取出来,作为重要的钒化合物。

在石油工业中,五氧化二钒是一种重要的脱硫、脱氮和脱氯剂,可以用于净化石油产品和减少燃料的污染物排放。

在化学工业中,五氧化二钒是合成各种有机化合物的重要催化剂,如玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等。

在冶金工业中,五氧化二钒是生产钢铁和合金的重要原料,可以用作脱氧剂、合金化剂和钒钢等制品的原材料。

此外,五氧化二钒还可以用作电解质、催化剂、染料等。

安全注意事项五氧化二钒具有强烈的刺激性气味,会对眼睛、皮肤和呼吸道造成刺激和伤害。

在操作时应戴好防护设备,如呼吸器、手套和防护眼镜等。

同时关闭操作室的换气设备,以防止五氧化二钒对环境的污染。

发现泄漏应立即进行处理,并进行有效的废物处理,以保证环境安全。

结论五氧化二钒是一种重要的化学品,具有广泛的应用领域。

它在石油工业、化学工业和冶金工业中有着重要的作用。

在使用时要做好安全防护措施,并进行有效的废物处理,以保护环境和人类健康。

炉渣中五氧化二钒

炉渣中五氧化二钒

1 方法要点本法基于在大于20%硫酸酸度(以体积计算)的热溶液中,过硫酸铵能将钒从四价氧化成五价,以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,用硫酸亚铁铵标液滴定后。

铬、锰等元素无干扰。

2 试剂2.1 浓磷酸2.2 高锰酸钾:2.5%2.3 尿素:10%2.4 亚硝酸钠:1%2.5 硫酸:1:12.6 苯代邻氨基苯甲酸指示剂:0.2g 指示剂溶于100ml 碳酸铵(0.2%)贮于有色瓶中。

2.7 硫酸亚铁铵标准溶液:0.003N3 分析步骤:称取试样0.5000g 于高铝坩埚中,加3-4克过氧化钠搅拌均匀再覆盖1克,置于700-800℃马弗炉中熔融5-7分钟左右,取出冷却至室温,将坩埚置于400毫升烧杯中加入50毫升沸水,脱取熔块,反映完毕后加硫酸(1+1)50毫升,洗净坩埚加热煮沸,赶去过氧化氢,加入浓磷酸5毫升冷却至室温,加硫酸亚铁铵(5%)5毫升,放置两分钟,滴加高锰酸钾至稳定的红色并放置5分钟,再加尿素10毫升,滴加亚硝酸钠至红色消失,再过量1-2滴,放置1-2分钟,滴加2~3滴苯代邻氨基苯甲酸指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液缓慢滴定至溶液由紫红色转亮绿色为终点。

4 计算V 2O 5%=100⨯⨯GT V 式中:V ——滴定所耗硫酸亚铁铵标液的体积,mlT ——硫酸亚铁标液对五氧化二钒的滴定度,g/mlG ——试样重,g1.试剂1.1变色酸溶液(3%):称取3克变色酸,0.5克无水亚硫酸钠至于250毫升烧杯中,用少量水溶解并用水稀释至100毫升,过滤后贮于棕色瓶中。

1.2钛显色液的配制:取少量的水至于耐热烧杯中,取250毫升浓硫酸慢慢倒入水中,冷却后加100毫升浓磷酸,加100毫升双氧水(3%),稀释至1000毫升容量瓶中。

1.3硫酸:(浓)1.4磷酸:(浓)1.5双氧水:(30%)1.6高锰酸钾:(2%)1.7亚硝酸钠:(2%)2.操作方法:准确称取试样0.3000克,于高铝坩埚中加少量的无水碳酸钠搅拌均匀后加过氧化钠1-2克,放入700-750℃高温炉中熔融15分钟,待试样完全溶解取出冷却,将坩埚放入250毫升烧杯中,加沸水浸取2-3分钟后缓慢加如硫酸(1+1)15毫升,(如出现K2Cr2O7黄色时滴加亚硝酸钠(2%)至黄色褪去,滴加高锰酸钾(1%)溶液至溶液呈稳定的紫色再滴加亚硝酸钠(2%)至红色刚好褪去,移入100毫升容量瓶中,用水稀释至刻度摇匀澄清备用(过滤)。

五氧化二钒三步法

五氧化二钒三步法

五氧化二钒三步法五氧化二钒是一种无机化合物,化学式为V2O5。

它是一种重要的钒化合物,具有广泛的应用领域。

本文将从三个步骤来介绍五氧化二钒的制备方法。

第一步是从钒矿石中提取钒。

钒矿石主要有钒磁铁矿和钒镍矿两种,其中钒磁铁矿是最常见的钒矿石。

提取钒的方法有多种,常用的方法是氧化焙烧法。

首先将钒矿石破碎成粉末状,然后进行焙烧。

焙烧过程中,钒矿石中的钒会与氧气发生反应,生成氧化钒。

焙烧后的产物中含有氧化钒和其他杂质,需要经过酸浸提取来得到纯净的氧化钒。

第二步是将氧化钒还原为金属钒。

这一步通常采用煅烧还原法。

将氧化钒与还原剂(如碳粉)混合后,放入高温炉中进行煅烧。

在高温下,还原剂会与氧化钒发生反应,将氧化钒还原为金属钒。

煅烧后得到的产物是金属钒的粉末。

第三步是将金属钒与氧气反应生成五氧化二钒。

将金属钒粉末与氧气充分接触,放入反应器中进行反应。

反应过程中,金属钒与氧气发生氧化反应,生成五氧化二钒。

反应后的产物是五氧化二钒的粉末。

通过以上三个步骤,我们可以得到纯净的五氧化二钒。

五氧化二钒是一种重要的化工原料,广泛应用于电池、催化剂、颜料等领域。

除此之外,五氧化二钒还具有一定的毒性,需要注意安全使用。

在制备过程中,应采取必要的防护措施,避免对人体和环境造成伤害。

五氧化二钒的制备包括从钒矿石中提取钒、将氧化钒还原为金属钒,以及金属钒与氧气反应生成五氧化二钒三个步骤。

这些步骤需要严格控制反应条件和操作方法,以确保得到纯净的五氧化二钒。

五氧化二钒的制备方法对于相关产业的发展和应用具有重要意义,也为我们深入了解钒化合物的性质和应用提供了基础。

钒铁冶炼(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)剖析

钒铁冶炼(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)剖析

钒铁冶炼(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)原创邹建新崔旭梅李俊翰教授等1 钒铁冶炼方法及特点(1)以还原剂来区分:通常分为硅热法、铝热法、碳热法三种。

(2)以还原设备区分:在电炉中冶炼的有电炉法(包括碳热法、电硅热法和电铝热法)。

不用电炉加热,只依靠自身反应放热的方法称为铝热法(即炉外法)。

(3)以含钒原料不同区分:用五氧化二钒、三氧化二钒、钒渣原料冶炼钒铁的方法。

(4)根据热源不同可分为:碳热法、电热法、电硅热法、金属热法。

不同方法,特点不同,一种是耗电能大,工序复杂,但产品质量稳定,还原剂价格低。

另一种是耗铝量大,回收率低,合金品位高,不用电能。

2 钒铁产品的牌号及成分钒铁牌号根据含钒量分为低钒铁:FeV35~50,一般用硅热法生产;中钒铁:FeV55~65;高钒铁:Fe70~80,一般用铝热法生产。

国内钒铁牌号及成分如表5.5.1,国际钒铁牌号及成分如表5.5.2。

80 FeV产品外观如图5.5.1。

(1)我国钒铁标准(GB 4139-2012)表5.5.1 我国钒铁牌号及成分标准表5.5.2 国际钒铁牌号及成分标准图5.5.1 80 FeV产品外观图5.5.2 冶炼钒铁的电弧炉3 金属热法冶炼钒铁的原理金属热法冶炼铁合金一般是用比较活泼的金属去还原比较不活泼的金属氧化物,并获得该金属与铁熔于一起,从而生成铁合金。

主要反应原理为:Me x O y+Al─→Al2O3+Me ϑH(Al)=Q kJ/mol∆298Me x O y+Si─→SiO2+Me ϑH(Si)=Q kJ/mol∆298Me x O y+Mg─→MgO+Me ϑH(Mg)=Q kJ/mol∆298Me x O y+Ca─→CaO+Me ϑH(Ca)=Q kJ/mol∆298上述Q值等于-301.39kJ时,该反应式能自发进行,反应放热能达到使炉料熔化、反应、渣铁分离的程度。

当然,要使Me的收率达到高的指标,这个值不一定是最佳的。

钒渣生产原理(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)

钒渣生产原理(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)

钒渣生产原理(钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池)原创邹建新崔旭梅教授等1 钒渣生产方法简介提钒原料有钒钛磁铁矿、石煤等。

要从钒钛磁铁矿中回收钒,首先需将钒钛磁铁矿在高炉或电炉中冶炼出含钒铁水。

含钒铁水提钒的主要任务有以下几方面:⑴把含钒铁水吹炼成满足下一步炼钢要求的高碳含量的半钢;⑵最大限度的把铁水中钒选择性氧化进入到钒渣中;⑶得到的钒渣能作为下一步提取五氧化二钒的原料。

提钒的方法很多,但有些方法已经被淘汰(如雾化提钒)。

目前世界上铁水提钒的方法主要有四种:⑴摇包提钒(南非海威尔德用);⑵铁水包提钒(新西兰);⑶空气底吹转炉提钒(俄罗斯丘索夫);⑷氧气顶吹(复合吹炼)转炉提钒(俄罗斯下塔吉尔和中国攀钢、马钢、承钢)。

钒钛磁铁矿的火法提钒工艺流程图如图5.1.1所示。

图5.1.1 火法提钒工艺2 转炉提钒的主要化学反应转炉提钒过程:转炉提钒是氧射流与金属熔体表面相互作用,与铁水中铁、钒、碳、硅、锰、钛、磷、硫等元素的氧化反应过程。

这些元素氧化反应进行的速度取决于铁水本身化学成分、吹钒时的动力学条件和热力学条件。

转炉提钒中的化学反应:转炉提钒就是利用选择性氧化的原理,采用高速氧射流在转炉中对含钒铁水进行搅拌,将铁水中钒氧化成稳定的钒氧化物,以制取钒渣的一种物理化学反应过程。

在反应过程中,通过加入冷却剂控制熔池温度在碳钒转化温度以下,达到“去钒保碳”的目的。

元素的氧化反应可用以下通式表示:m/n[Me]+1/2{O 2}=1/n(Me m O n )式中 [Me]─为铁水中的组元;{O 2}─为气相中的氧气;(Me m O n )─为炉渣中的氧化物或气体氧化物,m 、n ─为化学反应的平衡系数。

V 的氧化主反应为:2/3 [V] + 1/2 {O 2} =1/3 (V 2O 3) 2/5 [V] + 1/2 {O 2} =1/5 (V 2O 5) 1/3 (V 2O 3) + 1/2 {O 2} = 1/5 (V 2O 5)其他杂质的氧化副反应为:1/2 [Si] +1/2 {O 2}=1/2 (SiO 2) [Ca] +1/2 {O 2} = (CaO) [Mn] + 1/2 {O 2} = (MnO) [Fe] + 1/2 {O 2} = (FeO) 2(FeO) + 1/2 {O 2} = (Fe 2O 3)(C) +{O 2} ={CO 2}反应能力的大小取决于铁水组分与氧的化学亲合力,即标准生成自由能θG ∆。

利用含钒废渣生产高纯度五氧化二钒的方法

利用含钒废渣生产高纯度五氧化二钒的方法
参考文献
[1]唐红建. 溶剂萃取法制备高纯度五氧化二钒及尾渣再利 用研究[D]. 东北大学,2013.
58
2017 年 08 月
施工应用
利用含钒废渣生产高纯度五氧化二钒的方法
朱建岩(河钢承钢钒钛事业部,河北 承德 067000) 沈菲(河钢承钢检验检测中心,河北 承德 067000)
摘要:本文详细介绍含钒废渣中生产高纯度五氧化二钒的 具体工艺,并简单介绍沉钒废水对于环境与人体的危害性,介 绍两种容易在沉钒废水方面的主要浓度与成分,分析其特性与 共性。为今后相关工作提行之有效的参考。
关键词:含钒废渣;高纯度;五氧化二钒;生产方法 从含钒废渣当中提炼五氧化二钒的主要方式有两种,分别 为钠化焙烧法与钙化焙烧法。前者主要特点在于提炼钒的工 艺较为成熟,但是存在较为严重的污染,提炼成本也比较高。 我国大多数的生产工艺都是这一种。后者相对而言工艺较为 简单,成本也比较低,焙烧过程更容易控制,可以消除氯气等污 染气体。
沉钒废水的成分特点主要有:1、沉钒废水呈现较强的酸 性。因为生产过程中均是应用酸进行浸出,所以工艺需要沉钒 过程在酸性条件之下完成,所以沉钒废水呈现较强的酸性;2、 废水当中的第一类污染物含量比较高五价钒与六价氯的含量 比较高,其大多数都会远超过相关排放标准当中对于第一类污 染物的最高允许排放标准;3、废水当中硫酸根的浓度比较大, 同时盐的含量比较高,两种方式均会应用酸作为硫酸,这也是 硫酸根浓度比较高的主要因素;4、钠化焙烧在沉钒过程中会采 用一定量的铵盐沉钒,铵根离子此时会全部转移到废水当中, 所以沉钒废水中的氨氮浓度比较高,约为 5400mg/L。
按照某钙化焙烧沉钒废水,提出针对性的改进方案:1、将 硫酸亚铁加入到废水当中,并在反应之后加入石灰乳,促使其 以还原的形式进行沉淀,通过过滤之后再加入碱液进行沉淀, 过滤之后便可以达到《污水综合排放标准》当中所指出的一级 标准,其中锰的含量约为 3g/L。

五氧化二钒的生产工艺

五氧化二钒的生产工艺

五氧化二钒的生产工艺
五氧化二钒的生产工艺一般分为两步:钒氧化和二次氧化。

第一步:钒氧化
1. 精选原料:选用含有足够钒含量的钒矿石或工业废渣作为原料。

2. 粉碎矿石:将原料矿石通过破碎设备进行粉碎,得到细碎的粉末。

3. 钒酸化:将粉碎后的矿石与硅石、石灰等添加剂混合,将混合物在高温条件下进行煅烧,使钒转变为钒酸化合物。

4. 酸浸:将经过煅烧得到的钒酸盐进行酸浸,通常使用硫酸进行浸出。

5. 沉淀:通过添加适当的试剂,将钒与其他元素分离沉淀,得到含有钒的沉淀物。

6. 返溶:将钒沉淀物进行返溶,使用硫酸进行回溶,得到含有钒的硫酸溶液。

7. 氧化:将得到的钒盐溶液进行氧化反应,得到五氧化二钒。

第二步:二次氧化
1. 浸湿:将五氧化二钒沉淀物浸湿加水悬浮液。

2. 过滤:将悬浮液进行过滤,得到含有五氧化二钒的滤饼。

3. 清洗:用适量水洗涤滤饼,去除杂质。

4. 干燥:将洗净的滤饼进行干燥,得到五氧化二钒颗粒。

5. 煅烧:将五氧化二钒颗粒进行煅烧,使其更加纯净。

6. 粉碎:将煅烧后的五氧化二钒颗粒进行粉碎,得到符合要求的五氧化二钒粉末。

7. 包装:将粉碎后的五氧化二钒粉末进行包装,储存和运输。

以上是一种常用的五氧化二钒生产工艺流程,具体实施方案可能因厂家和原料的不同而有所差异。

从转炉钒渣中提取五氧化二钒的新工艺研究

从转炉钒渣中提取五氧化二钒的新工艺研究

从转炉钒渣中提取五氧化二钒的新工艺研究本文以承钢转炉钒渣为原料,采用硫酸铵熔融法—硫酸酸浸—萃取—反萃—沉钒法得到五氧化二钒,通过借助XRD、X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等分析手段,系统的研究在焙烧过程中硫酸铵和硫酸氢钾的加入量、焙烧温度、保温时间对转炉钒渣中钒等元素浸出率的影响;在浸出过程中液固比、硫酸浓度、浸出温度、浸出时间对转炉钒渣中钒元素浸出率的影响;在萃取过程中水相pH、有机相的配比、相比、萃取时间对浸出液中钒元素萃取率的影响;简单研究反萃过程、沉钒过程中所需的工艺条件。

(1)硫酸铵熔融法焙烧浸出转炉钒渣过程中的适宜工艺条件:转炉钒渣:硫酸铵:硫酸氢钾=1:8:0.67,焙烧温度为350℃,保温时间36min。

在此条件下,转炉钒渣中V、Fe和Ti的浸出率分别为69.0%、66.5%和30.5%。

(2)硫酸浸出焙烧产物过程中的适宜工艺条件:液固比为8:1,硫酸体积分数为12%,浸出温度95℃,浸出时间5h。

在此条件下,转炉钒渣中V的浸出率为97.0%。

(3)用P204萃取剂萃取过程中的适宜工艺条件:浸出液pH为3.25,有机相配比为15%磷酸二异辛基酯(P204)+5%磷酸三丁酯(TBP)+80%磺化煤油,有机相和水相比(Vo:Va)=1:1,萃取时间10min。

在此条件下,浸出液中钒的萃取率为96.5%。

(4)反萃过程中工艺条件:用1.5mol/L的稀硫酸反萃,萃取液:稀硫酸=1:1,反萃时间10min。

在此条件下,萃取液中V、Fe和Ti的反萃率分别为92.6%、4.6%和1.1%。

(5)沉钒过程中工艺条件:萃取液的pH为8.25,于85℃加热搅拌lh。

在此条件下,萃取液中钒的沉淀率为94.0%。

(6)制备V205实验条件:将沉钒产物洗涤、烘干,在550℃下于马弗炉煅烧2h,得到纯度为90%以上的V205产品。

【CN110054223A】一种用废炉砖生产五氧化二钒的工艺及系统【专利】

【CN110054223A】一种用废炉砖生产五氧化二钒的工艺及系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910204291.9(22)申请日 2019.03.18(71)申请人 中信锦州金属股份有限公司地址 121005 辽宁省锦州市太和区合金里59号(72)发明人 刘海田 崔传海 杨文成 郭树志 庄立军 金绍祥 贾伟 刘亚凤 孙丽月 马锦红 张春月 李昆鹏 王丽 康春生 (74)专利代理机构 锦州辽西专利事务所(普通合伙) 21225代理人 王佳佳(51)Int.Cl.C01G 31/02(2006.01)(54)发明名称一种用废炉砖生产五氧化二钒的工艺及系统(57)摘要一种用废炉砖生产五氧化二钒的工艺及系统,该系统包括:一级反应罐、高位储液槽、压滤泵、压滤机、皮带输送机、二级反应罐、浓缩机和沉钒罐,工艺是:向一级反应罐中加入二级浸取液和工业水,并加入废炉砖粉,加入反应剂反应,获得一级浸取液,通过压滤机固液分离,获得一级浸取液送入浓缩机中,将浓缩机上清液溢流至沉钒罐中,向沉钒罐中加入浓硫酸调pH,加入硫酸铵,继续加入浓硫酸调pH,加热至沸腾反应,反应液含钒≤0.2g/L,进行固液分离,获得多钒酸铵,加工成片状五氧化二钒。

优点是:通过湿法工艺,与废炉砖反应,制备钒溶液,回收钒有价元素,实现固体废物废炉砖再次利用,对节能减排,发展循环经济具有引领、示范作用。

权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 110054223 A 2019.07.26C N 110054223A权 利 要 求 书1/2页CN 110054223 A1.一种用废炉砖生产五氧化二钒的工艺,其特征是:具体步骤如下:(1)采用废炉砖生产五氧化二钒系统,打开高位储液罐底部阀门a,向一级反应罐中加入二级浸取液,同时打开工业水阀门b,补加常温工业水,关闭阀门a和阀门b,启动一级反应罐上的搅拌桨,打开蒸汽阀门c,并加入废炉砖粉,所述二级浸取液与工业水的总质量与废炉砖粉的质量比为3:1~5:1,加入反应剂,控制pH值8.5~10.5,在70℃~95℃反应120min ~180min,分析浸取液含钒≥20g/L以上时,关闭阀门c,将一级浸取液通过压滤机Ⅰ固液分离,获得一级浸取液和一级浸取渣;一级浸取液送入浓缩机中,获得一级浸取浆液;(2)打开工业水阀门d,向二级反应罐中加入常温工业水,关闭阀门d,启动二级反应罐的搅拌桨,打开蒸汽阀门e,一级浸取渣、一级浸取浆液分别由压滤机Ⅰ卸料溜口、浓缩机底部浆液出口返入二级反应罐中,所述工业水的加入质量为一级浸取渣质量的3倍~5倍,加入反应剂,控制pH值8.5~10.5,在70℃~95℃反应60min~90min,分析二级浸取渣中含钒以V2O5计≤1.0%后,将二级浸取液通过压滤机Ⅱ固液分离,获得二级浸取液,二级浸取液送入高位储液槽;(3)将浓缩机上清液溢流至沉钒罐中,启动沉钒罐的搅拌桨,打开浓硫酸管道阀门f,向沉钒罐中加入浓硫酸,使溶液pH至6时,关闭阀门f,然后按照硫酸铵的质量与沉钒罐中含钒的质量比为1.0:1~1.2:1,加入硫酸铵,打开浓硫酸管道阀门f,继续加入浓硫酸,使溶液pH 至2时,关闭阀门f,打开蒸汽阀门g,将溶液加热至沸腾,反应35min~60min,分析检测沉钒罐中溶液含钒≤0.2g/L,关闭蒸汽阀门g,将沉钒液通过压滤机固液分离,获得多钒酸铵;(4)多钒酸铵经850℃~1150℃下高温分解、熔化,五氧化二钒熔融液经冷却、结晶后,获得片状五氧化二钒产品。

csm 08 01 23 012005高炉渣—五氧化二钒含量的测定—高锰酸钾氧化亚铁滴定法

csm 08 01 23 012005高炉渣—五氧化二钒含量的测定—高锰酸钾氧化亚铁滴定法

CSM 08 01 23 01-2005高炉渣—五氧化二钒含量的测定—高锰酸钾氧化亚铁滴定法1 范围本推荐方法用硫酸亚铁铵滴定法测定高炉渣中五氧化二钒的含量。

本方法适用于高炉渣中质量分数大于0.1%五氧化二钒的含量的测定。

2 原理试料用盐酸氢氟酸分解,在硫酸介质中,先用亚铁将钒、钒还原,再用高锰酸钾将钒(Ⅳ)氧化至钒(Ⅴ),在脲存在下,用亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾。

以N-苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,硫酸亚铁铵标准溶液滴定,计算出五氧化二钒的质量分数。

3 试剂分析中,除另有说明外,仅使用分析纯的试剂和蒸馏水或与其纯度相当的水。

3.1 氢氟酸,ρ 约1.15g/mL3.2 盐酸,1+13.3 硫酸,1+1、5+953.4 磷酸,1+13.5 硫酸亚铁溶液(50g/L )称取5g 硫酸亚铁溶于适量的硫酸(5+95)中,并以硫酸(5+95)稀至100mL ,混匀。

3.6 高锰酸钾溶液,20 g/L3.7 亚硝酸钠溶液,10 g/L3.8 脲溶液,100 g/L3.9 N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂溶液,2 g/L称取0.2g N-苯代邻氨基苯甲酸及0.2g 碳酸钠溶于微热的100mL 水中,储于棕色瓶中。

3.10 五氧化二钒标准溶液,0.500mg/mL称取0.5000g 预先在105℃烘过的五氧化二钒(质量分数大于99.9%),精确至0.0001g 。

置于200mL 烧杯中,加50mL 硫酸(1+1),加热溶解,取下稍冷,移入1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。

此溶液1mL 含0.500mg 五氧化二钒。

3.11 亚铁标准滴定溶液,c (Fe 2+)=0.003 mol/L3.11.1 配制称取1.2g 硫酸亚铁铵[(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O]溶解于1000mL 硫酸(5+95)中,混匀。

3.11.2 标定分取10.00 mL 五氧化二钒标准溶液(0.500mg/mL )3份,分别置于250 mL 锥形瓶中,加62mL 硫酸(1+1),加磷酸5mL ,加水稀释至200mL 。

五氧化二钒 钒渣 消耗

五氧化二钒 钒渣 消耗

五氧化二钒钒渣消耗五氧化二钒是一种化学物质,由五个氧原子和两个钒原子组成。

它的化学式为V2O5。

五氧化二钒是一种常见的钒化合物,具有多种应用和用途。

钒渣是指在钢铁冶炼和炼钢过程中产生的钒含量较高的残渣物。

钒渣中主要含有五氧化二钒,是五氧化二钒的一种常见来源。

钒渣在冶金工业中被广泛利用,具有重要的经济和环境意义。

五氧化二钒具有催化剂的特性,可以用于多种化学反应的催化剂。

例如,在石化工业中,五氧化二钒可以作为催化剂用于生产合成氨、硫酸等化学品。

此外,五氧化二钒还可以用于氧化反应、酯化反应等有机合成反应中的催化剂。

五氧化二钒也是一种重要的电池材料。

由于其优良的导电性和储能性能,五氧化二钒被广泛应用于锂离子电池、钠离子电池等高能量密度电池中。

这些电池广泛应用于移动通信、电动汽车等领域,对于推动可再生能源的发展具有重要意义。

五氧化二钒还具有吸湿性和氧化性。

在工业生产中,五氧化二钒可以用作干燥剂,吸附空气中的水分和杂质,保持产品的干燥和纯净。

同时,五氧化二钒还可以用作氧化剂,促使某些化学反应中的氧化过程,例如有机合成中的氧化反应。

然而,钒渣作为钢铁冶炼过程的副产品,也带来了一些环境问题。

钒渣中的五氧化二钒具有一定的毒性,对环境和人体健康有一定的影响。

因此,在处理和处置钒渣时,需要采取相应的措施,进行资源化利用或安全处置,以减少对环境和人类的影响。

五氧化二钒作为一种重要的化学物质,在催化剂、电池材料和干燥剂等方面具有广泛的应用。

钒渣作为五氧化二钒的一种常见来源,在冶金工业中起到重要的作用。

然而,钒渣也带来了环境问题,需要加强对钒渣的处理和处置,以减少对环境和人类的影响,实现可持续发展。

钒渣生产五氧化二钒工艺流程

钒渣生产五氧化二钒工艺流程

五氧化二钒的生产工艺用钒渣生产五氧化二钒的基本原理:由钒渣的物相结构可知,钒在钒渣中是以三价V 离子状态存在于尖晶石物相中,同时,钒渣中还含有硅酸盐玻璃体、金属铁等物相,从钒渣中提钒主要是将低价钒氧化成五价钒,使之生成溶解于水的钒酸钠,再用水浸出到溶液中使钒与固相分离,然后再从溶液中沉淀出钒酸盐,使钒与液相分离,最终将钒酸盐转化成五氧化二钒。

钒渣的氧化焙烧是将钒渣破碎到一定粒度,与钠盐混合后在氧化气氛加热炉内加热,使钒完成氧化并转化为可溶性钒酸钠的钠化过程。

水溶钒转化程度的高低,直接影响到钒的回收率。

传统的以苏打为主作为添加剂的钒渣生产五氧化二钒的工艺流程主要有原料预处理(包括钒渣破碎、粉碎、配料、混料)、氧化焙烧、熟料浸出、沉钒及熔化五个工序。

流程图如下:钒渣苏打片状五氧化二钒1、原料预处理:包括钒渣破碎、球磨、除铁、配料、混料等。

原料预处理是将钒渣破碎到一定的粒度后再与一定比例的钠盐添加剂混合均匀的过程,钒渣破碎是将大块钒渣经破碎机和球磨机粉碎到一定粒度的粉末状态。

它提高了钒渣的比表面积,保证钒渣在氧化焙烧过程中能充分氧化。

为避免金属铁在氧化焙烧过程中放出打料热量致使炉料粘结,钒渣要磁选除铁。

为了提取钒渣中的钒,使之变为溶解于水的钒酸钠,因此要配入一定量的钠盐添加剂,以苏打为主。

2、焙烧:焙烧转化率是熟料中转化为可溶钒的钒量占全钒的比例。

影响焙烧转化率的因素很多,除了与钒渣的结构和化学成分有关外,还与钒渣的粒度、添加剂的种类、添加剂的用量、焙烧温度、焙烧时间等多种因素有关。

目前焙烧的设备采用回转窑,回转窑的炉温多控制在800°左右。

3、浸出:钒渣经焙烧后称为熟料,熟料的浸出通常是水浸,水浸是将熟料中的可溶性钒酸钠溶解到水溶液的过程。

浸出方式有连续式和间歇式两种。

影响浸出率的因素包括熟料粒度、熟料可溶钒含量、液固比、浸出温度、浸出时间、搅拌、浸出方式等。

目前我公司采用的间歇方式进行浸出。

五氧化二钒的生产工艺

五氧化二钒的生产工艺

五氧化二钒的生产工艺
五氧化二钒的生产工艺主要包括以下几个步骤:钛矿浸出、氧化、稀土分离和精炼。

1. 钛矿浸出:将含钒的钛矿经过磨矿、选矿和浸出等工艺处理,将其中的钒元素与其他杂质分离。

常见的钛矿有钛铁矿和钛氧化物矿石。

2. 氧化:将浸取得到的含钒溶液中的四价钒氧化为五价钒。

常用的氧化剂有过氧化氢、高锰酸钾等。

氧化反应通常在高温高压下进行,提高反应速率和产率。

3. 稀土分离:将五氧化二钒与其他稀土元素进行分离。

稀土元素分离常通过沉淀、溶解、萃取等过程实现。

常用的稀土分离剂有氯化铵、硝酸铵等。

4. 精炼:对分离得到的五氧化二钒进行精炼,去除其中的杂质。

精炼方法通常包括火法和湿法两种。

火法通常采用氢气还原或者其它氢化物还原,可以得到较高纯度的五氧化二钒。

湿法通常通过氯化钒和水合钒酸等化合物的重结晶来提高纯度。

以上是五氧化二钒的一般生产工艺,不同厂家和地区的具体工艺细节可能有所差别。

此外,为了提高产量和产品质量,还需要考虑一些工艺条件和控制措施,如温度、压力、反应时间、PH值等。

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1 方法要点
本法基于在大于20%硫酸酸度(以体积计算)的热溶液中,过硫酸铵能将钒从四价氧化成五价,以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,用硫酸亚铁铵标液滴定后。

铬、锰等元素无干扰。

2 试剂
2.1 浓磷酸
2.2 高锰酸钾:2.5%
2.3 尿素:10%
2.4 亚硝酸钠:1%
2.5 硫酸:1:1
2.6 苯代邻氨基苯甲酸指示剂:0.2g 指示剂溶于100ml 碳酸铵(0.2%)贮于有色瓶中。

2.7 硫酸亚铁铵标准溶液:0.003N
3 分析步骤:
称取试样0.5000g 于高铝坩埚中,加3-4克过氧化钠搅拌均匀再覆盖1克,置于700-800℃马弗炉中熔融5-7分钟左右,取出冷却至室温,将坩埚置于400毫升烧杯中加入50毫升沸水,脱取熔块,反映完毕后加硫酸(1+1)50毫升,洗净坩埚加热煮沸,赶去过氧化氢,加入浓磷酸5毫升冷却至室温,加硫酸亚铁铵(5%)5毫升,放置两分钟,滴加高锰酸钾至稳定的红色并放置5分钟,再加尿素10毫升,滴加亚硝酸钠至红色消失,再过量1-2滴,放置1-2分钟,滴加2~3滴苯代邻氨基苯甲酸指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液缓慢滴定至溶液由紫红色转亮绿色为终点。

4 计算
V 2O 5%=
100⨯⨯G T V
式中:
V ——滴定所耗硫酸亚铁铵标液的体积,ml
T ——硫酸亚铁标液对五氧化二钒的滴定度,g/ml
G ——试样重,g
1.试剂
1.1变色酸溶液(3%):称取3克变色酸,0.5克无水亚硫酸钠至于250毫升烧杯中,
用少量水溶解并用水稀释至100毫升,过滤后贮于棕色瓶中。

1.2钛显色液的配制:取少量的水至于耐热烧杯中,取250毫升浓硫酸慢慢倒入
水中,冷却后加100毫升浓磷酸,加100毫升双氧水(3%),稀释至1000毫升容量瓶中。

1.3硫酸:(浓)
1.4磷酸:(浓)
1.5双氧水:(30%)
1.6高锰酸钾:(2%)
1.7亚硝酸钠:(2%)
2.操作方法:
准确称取试样0.3000克,于高铝坩埚中加少量的无水碳酸钠搅拌均匀后加过氧化钠1-2克,放入700-750℃高温炉中熔融15分钟,待试样完全溶解取出冷却,将坩埚放入250毫升烧杯中,加沸水浸取2-3分钟后缓慢加如硫酸(1+1)15毫升,(如出现K2Cr2O7黄色时滴加亚硝酸钠(2%)至黄色褪去,滴加高锰酸钾(1%)溶液至溶液呈稳定的紫色再滴加亚硝酸钠(2%)至红色刚好褪去,移入100毫升容量瓶中,用水稀释至刻度摇匀澄清备用(过滤)。

吸取滤下液5毫升,于50毫升容量瓶中加10毫升二氧化钛显色液,稀释至刻度摇匀,放置10分钟,用721比色计,2厘米比色皿于420波长进行比色。

3.计算公式
TiO2(%)=TiO2标样%
标样吸光度。

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