不同形态钒的相互转化研究
石油焦碱法降钒及碱浸液中钒的结构研究
石油焦碱法降钒及碱浸液中钒的结构研究石油焦是生产铝电解用炭素阳极的主要原材料,石油焦质量的好坏对铝的电解效率起到至关重要的作用。
目前,国内外大多数石油焦中钒的含量超标,高钒石油焦生产的炭素阳极在电解铝的过程中会产生过度消耗,严重影响了铝的电解效率。
本文主要研究了用NaOH-Na2CO3碱性体系氧化浸出石油焦中的钒,并对浸出液中钒酸根的结构进行了多重分析,为进一步优化钒工艺提供理论依据。
本文的研究对象(高钒石油焦)是由山东某工厂提供的,前期初步探索研究了在常温常压条件下用碱法从高钒石油焦中浸出钒的工艺,并对此原料进行了槽浸、柱浸、堆浸等试验研究。
实验研究分析了槽浸过程中各个主要因素对浸出性能的影响,确定了在实验条件为:温度110℃,液固比为6:1,NaOH浓度为150g/L时,浸出效果达到最大,浸出率可达到67.89%,与实验初期相比,有明显增加。
在不同浓度的试验条件下对原料进行柱浸试验,发现NaOH浓度为75g/L时,浸出率最大可达53.76%,在NaOH 浓度为75g/L时对石油焦进行堆浸试验,浸出率最大可达47.97%。
第二阶段则是对NaOH-V2O5分析纯溶液体系进行了红外图谱的分析,确定了溶液中存在的离子结构以及随着各条件改变时,离子结构的变化情况。
针对溶液中的离子结构,改变浸出条件,分析浸出液中离子结构的变化,得出了三种钒酸根离子在浸出条件改变时的相互转化情况。
当浸出温度改变时,溶液中的V-O-H型钒酸根离子与V-O型离子相互转化;当改变浸出温度时,V-O-V型钒酸根离子与V-OH型离子和V-O型离子相互转化;当改变NaOH浓度时,在中低NaOH浓度下,V-OH型钒酸根离子与V-O-V型离子和V-O型离子相互转化,在高NaOH浓度下,离子结构基本不变化;当改变Na2CO3浓度时,V-OH型钒酸根离子与V-O-V型离子发生转化。
并且,通过研究不同NaOH浓度下石油焦浸出液的拉曼光谱的变化,进一步验证了溶液中的离子转变情况。
土壤中钒的化学结合形态与转化条件的研究
土壤中钒的化学结合形态与转化条件的研究
汪金舫;刘铮
【期刊名称】《中国环境科学》
【年(卷),期】1995(015)001
【摘要】为了利用和控制土壤条件,改善土壤供钒特征。
为农业生产和环境保护服务,综合参考国内外对土壤中其他微量元素形态划分的方法,初步区分出土壤中的钒以5种主要的化学结合形态存在,其含量多少依次为残留态>无定形氧化铁结合态。
有机态结合态>易还原锰结合态>可溶态。
通常,残留态钒占土壤全钒含量的90%以上,而可溶态钒的含量常低于1μg/g,一般而言,在较高的温度,较强的还原条件以及酸性土壤条件下,土壤中其它化学结
【总页数】6页(P34-39)
【作者】汪金舫;刘铮
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S151.93
【相关文献】
1.土壤中钒的环境地球化学研究现状 [J], 王平利;张成江
2.矿业城市攀枝花土壤中微量重金属元素钒的形态分布研究 [J], 黄艺;张仕鹏;倪师军;黄敏
3.耕作土壤中钒的形态特征研究 [J], 杨洁; 司傲男; 解琳; 瞿攀
4.攀枝花公园土壤中钒的地球化学形态及潜在生态风险 [J], 滕彦国;张庆强;肖杰;
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5.耕型红壤和红壤性水稻土铜的化学行为及施铜效应研究Ⅱ.土壤中铜的化学形态及施铜效应 [J], 张杨珠;刘学军;李法云;袁正平;肖永兰;黄运湘;周清
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钒化合物的化学性质和应用
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钒化合物的酸碱性
钒化合物在水中的溶解度
钒化合物的氧化还原反应
钒化合物与其他化合物的反应
钒化合物的热稳定性与其结构有关
钒化合物的热稳定性使其在冶金、化工等领域有广泛应用
钒化合物的热稳定性与其它性质相结合,使其成为重要的工业原料
钒化合物在高温下不易分解,具有较高的热稳定性
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钒化合物在精细化工中的催化作用
钒化合物在石油化工中的催化作用
钒化合物在环保领域的催化作用
钒化合物在其他工业领域的应用
钒电池:一种新型电池,具有高能量密度、长寿命、环保等特点
钒电池的工作原理:利用钒离子在正负极之间的迁移实现电能的储存和释放
钒电池的应用领域:可应用于电动汽车、储能系统、可再生能源等领域
风险控制策略:加强环境监测,制定排放标准,推广清洁生产技术
钒化合物的环境影响:对土壤、水体、大气的污染
钒化合物的安全性:对人体健康的影响,如致癌、致畸等
安全防护措施:加强个人防护,提高安全意识,加强应急处理能力
钒化合物的环境影响:对环境造成的污染和破坏
钒化合物的安全性:对人体健康和生态环境的影响
反应原理:利用化学反应在液相中进行合成
反应条件:温度、压力、催化剂等
反应产物:钒化合物的生成和纯化
应用领域:钒化合物在化学、材料、能源等领域的应用
钒化合物对生物体的抗肿瘤作用
钒化合物对生物体的抗病毒作用
钒化合物对生物体的抗氧化作用
钒化合物对生物体的免疫调节作用
钒化合物在生物体内的生理功能
钒化合物在生物体内的吸收和分布
,
汇报人:
钒化合物的氧化还原反应:钒离子与氧气、水、酸等反应生成不同价态的钒化合物
石煤提钒焙烧过程钒的价态变化及氧化动力学
石煤提钒焙烧过程钒的价态变化及氧化动力学嘿,朋友们!今天咱们来聊聊那个让矿工们眼睛发亮的石煤提钒技术。
想象一下,那些硬邦邦的石头里藏着金子般的钒元素,这可是个大发现啊!不过,别以为这个过程轻松简单,里面可是有不少学问呢。
首先得说说这个“石煤”,它可不是普通石头那么简单。
经过高温焙烧,那些小小的石煤变成了闪闪发光的钒矿石,这可是价值连城的宝贝哦!但在这过程中,钒元素的价态可有大变化,从游离态到化合态,再到离子态,每一步都像是在玩捉迷藏,让人捉摸不透。
接下来说说氧化,这可是个技术活。
氧化反应就像一场精彩的化学反应秀,钒元素在这个过程中变身为三价钒和五价钒,就像是变魔术一样神奇。
不过别担心,我们可是有专业的氧化剂来帮忙,确保这场秀能精彩上演。
说到氧化动力学,这可是个科学问题。
钒元素的氧化速率会受到好多因素的影响,比如温度、压力还有催化剂的作用。
这就像是一场赛跑,每个因素都在暗中较劲,看谁能更快地帮我们找到那完美的氧化平衡点。
不过,别看这个过程简单,里面的学问可是大了去了。
比如说,我们得想办法控制好焙烧的温度和时间,这样才能保证钒元素能够顺利地从游离态变成化合态,然后再变成离子态。
还有啊,我们要用合适的氧化剂来加速这个过程,让钒元素快快地变成三价钒和五价钒。
当然了,这里面也不乏一些趣事和轶闻。
比如说,有时候我们会发现,虽然钒元素已经变成了离子态,但它们好像还是不太愿意乖乖地待在溶液里,总是喜欢到处乱跑。
这时候怎么办呢?别急,我们可以用一种叫做络合剂的东西来把它们“锁”住,让它们不再乱跑。
还有啊,我们在做实验的时候,有时候会不小心把钒元素给搞丢了。
这时候别慌,我们可以用一种叫做沉淀法的方法来把它找回来。
这种方法就像是在大海捞针,但只要有耐心和细心,总能找到那颗丢失的珍珠。
石煤提钒焙烧过程虽然复杂,但只要我们用心去探索、去研究,就能揭开其中的奥秘,找到那些隐藏在石煤里的宝藏。
这个过程就像是一场冒险,充满了未知和挑战。
钒的催化作用了解这个重要的化学反应促进剂
钒的催化作用了解这个重要的化学反应促进剂钒的催化作用:了解这个重要的化学反应促进剂钒(Vanadium)是一种重要的化学元素,其在催化反应中起到了非常重要的作用。
钒具有多种氧化态,其中氧化态为+4和+5的钒化合物具有广泛的应用领域,在化学反应中起到了催化剂的作用。
本文将介绍钒的催化作用以及其在不同领域中的应用。
1. 钒催化剂的基本原理钒催化剂是指将钒化合物作为活性物质的催化剂。
钒具有多种氧化态,其中+4和+5的化合物在催化反应中较为常见。
钒的催化作用主要是通过参与反应物的中间体生成和解离,以及电子转移和氧化还原等过程来加速反应速率。
钒催化剂在不同的反应类型中表现出不同的催化特性,例如氧化反应、还原反应、氢化反应等。
2. 钒催化剂在有机合成领域的应用钒催化剂在有机合成领域中具有广泛的应用。
例如,钒催化剂可以促进卤代烃与芳香化合物的偶联反应,实现碳-碳键的构建。
此外,钒也常用于催化苯环的烯醇化反应、烷基化反应、羧基还原反应等。
这些反应在有机合成中起到了重要的作用,提高了反应的选择性和产率。
3. 钒催化剂在能源领域的应用钒催化剂在能源领域中也有着重要的应用。
例如,在催化汽车尾气处理中,钒催化剂可以将有害气体如一氧化碳、氮氧化物等转化为无害的氮和二氧化碳。
此外,钒催化剂还可以用于化学能源转化领域,例如催化甲烷燃烧、氧化重质烃等。
4. 钒催化剂在电化学领域的应用钒催化剂在电化学领域中也具有广泛的应用。
例如,在电池中,钒氧化物可以作为正极材料,利用其在不同氧化态下的可逆转换性质来储存和释放电能。
此外,钒催化剂还可以用于水电解和燃料电池等电化学反应中,提高反应效率和电化学性能。
5. 钒催化剂的发展趋势随着催化剂研究的不断深入,钒催化剂的设计和开发也在不断进步。
未来,钒催化剂的研究方向将主要集中在提高催化剂的活性和选择性,降低催化剂的成本,以及探索新的催化反应。
同时,研究者们还将利用纳米技术和表面改性等手段来改善钒催化剂的性能,以满足不同领域的应用需求。
电位滴定法测定钒电池电解液中不同价态的钒
理化检验-化学分册 P TCA (PA R T B :C H EM.ANAL.)2007年第43卷12知识与经验电位滴定法测定钒电池电解液中不同价态的钒刘素琴1,桑 玉1,李林德2,黄可龙1(1.中南大学化学化工学院功能材料化学研究所,长沙410083; 2.攀枝花钢铁研究院成都分院,成都610016)中图分类号:O657.31 文献标识码:B 文章编号:100124020(2007)1221077202 钒电池是以钒离子溶液为正负极活性物质的蓄电池[1,2]。
钒各种价态的化学行为都很活跃,其中VO +2/VO 2+及V 3+/V 2+两电对电位相差约为1.25V 。
钒电池的工作原理如下:正极: V (Ⅳ)→V (Ⅴ)+e 充电 V (Ⅴ)→V (Ⅳ)-e 放电负极: V (Ⅲ)+e →V (Ⅱ)充电 V (Ⅱ)-e →V (Ⅲ)放电基于钒电池具有优于其它氧化还原电池的特点,如无交叉污染、反应速度快、可深度放电、易于增减电池功率和容量等,因而有着广泛的用途,如电网调峰、应急电源、动力电源等。
由于钒电池正负极的活性物质均为钒离子,钒离子的电化学反应程度决定着电池的充放电效率,因此有必要建立一种经济、简便、安全、有效的价态钒分析方法。
价态钒的分析方法主要有发射光谱法和电位滴定法等,目前钒电池用电解液中价态钒的分析以电位滴定为主,但报道的均是使用毒性较强、对人体危害较大的重铬酸钾作为滴定剂[3,4],而且操作相对繁琐。
本法提出了一种以硫酸亚铁铵溶液为滴定剂的安全、简便、有效的各种价态钒的电位滴定分析方法。
1 试验部分1.1 分析原理在强酸性介质中,4种价态钒离子不能3种以上共存,高价钒与低价钒氧化还原反应,这个反应是完全的也是定量的。
因此本法以下面三个化学反应方程式为理论依据:V (Ⅴ)+Fe (Ⅱ)V (Ⅳ)+Fe (Ⅲ)(1)V (Ⅴ)+V(Ⅲ)V (Ⅳ) (2)V (Ⅴ)+V (Ⅱ)V (Ⅳ) (3)1.2 主要仪器与试剂收稿日期62823ZDJ 2AA 型自动电位滴定仪。
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展,钢铁作为基础性工程材料,其性能和应用范围持续拓宽。
钒微合金钢作为高性能钢的一种,其优良的力学性能和工艺性能备受关注。
而研究钒微合金钢的热变形行为及相变动力学,不仅有助于深入理解其微观组织和性能之间的关系,还可以为钒微合金钢的加工和优化提供理论支持。
二、钒微合金钢的热变形行为1. 热变形基本原理钒微合金钢的热变形行为主要涉及材料在高温下的塑性变形过程。
这一过程受到温度、应变速率和变形程度等因素的影响。
热变形过程中,钢的微观组织(如晶粒、相组成等)会发生变化,从而影响其宏观性能。
2. 实验方法与结果通过高温拉伸实验,可以研究钒微合金钢的热变形行为。
实验中,通过改变温度、应变速率和变形程度等参数,观察钢的力学性能变化。
结果表明,钒微合金钢的热变形行为具有明显的温度依赖性和应变速率敏感性。
三、相变动力学研究1. 相变基本原理钒微合金钢的相变是指其在加热或冷却过程中,由于温度的变化,其内部组织结构发生的转变。
相变过程中,钢的微观组织发生变化,从而影响其力学性能和物理性能。
2. 实验方法与结果通过差热分析(DSC)和金相观察等方法,研究钒微合金钢的相变动力学。
实验结果表明,钒微合金钢在加热和冷却过程中,会发生多种相变,如奥氏体相变、贝氏体相变等。
这些相变过程受到温度、时间和钒元素含量的影响。
四、影响热变形行为及相变的因素1. 温度的影响温度是影响钒微合金钢热变形行为及相变的关键因素。
在较高的温度下,钢的塑性变形能力增强,有利于热变形过程的进行;而在较低的温度下,相变过程更容易发生,但可能导致塑性降低。
2. 应变速率的影响应变速率也会影响钒微合金钢的热变形行为和相变过程。
较高的应变速率可能导致材料在热变形过程中产生较大的内应力,从而影响其组织和性能。
3. 钒元素含量的影响钒元素作为合金元素,对钒微合金钢的热变形行为和相变过程具有重要影响。
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》篇一一、引言钒微合金钢作为一种重要的金属材料,具有优异的力学性能和工艺性能,广泛应用于汽车、桥梁、建筑等重要工程领域。
其热变形行为及相变动力学的研究对于理解其加工性能、优化生产工艺、提高产品质量具有重要意义。
本文旨在研究钒微合金钢的热变形行为及相变动力学,为相关领域的科研工作者和工程技术人员提供理论依据和实践指导。
二、钒微合金钢的组成与性能钒微合金钢是指在钢铁材料中添加一定量的钒元素,通过钒与钢铁中的其他元素相互作用,形成微合金化的一种新型钢铁材料。
其具有高强度、良好的塑性和韧性,同时具有良好的焊接性能和抗疲劳性能。
三、热变形行为研究1. 热变形过程及影响因素钒微合金钢的热变形过程是一个复杂的物理过程,涉及到材料的加热、保温、变形和冷却等多个阶段。
在这个过程中,温度、应变速率和变形程度等因素都会对材料的热变形行为产生影响。
2. 热变形行为实验方法本文采用热模拟实验的方法,对钒微合金钢的热变形行为进行研究。
通过控制加热速度、温度、应变速率和变形程度等参数,观察材料的热变形过程,并记录相关数据。
3. 热变形行为分析根据实验数据,我们可以得到钒微合金钢的热变形本构方程,分析温度、应变速率和变形程度对材料热变形行为的影响规律。
同时,结合微观组织观察,研究热变形过程中材料的微观结构变化。
四、相变动力学研究1. 相变过程及影响因素钒微合金钢的相变过程是指材料在加热或冷却过程中,由于温度的变化而发生的组织结构变化。
相变过程受到温度、时间、合金元素含量等因素的影响。
2. 相变动力学实验方法本文采用金相显微镜、X射线衍射等手段,观察钒微合金钢在相变过程中的组织结构变化,并记录相关数据。
同时,通过差热分析等方法,研究相变过程中的热力学参数。
3. 相变动力学分析根据实验数据,我们可以得到钒微合金钢的相变动力学方程,分析温度、时间等因素对相变过程的影响规律。
同时,结合材料的力学性能测试,研究相变过程对材料性能的影响。
石墨表面氧功能团促进钒的转化
石墨表面氧功能团促进钒的转化一、引言石墨是一种常见的碳材料,因其独特的晶体结构和物理化学性质,在许多领域都有广泛的应用。
氧功能团是指石墨表面附着的含氧官能团,如羧基、羟基和羰基等,这些官能团的存在可以显著改变石墨的表面性质。
钒是一种重要的金属元素,其在自然界中的存在形式通常是钒酸盐或钒氧化物。
钒的转化通常涉及到其氧化态和价态的变化,是一个复杂的过程。
近年来,许多研究者致力于探索石墨表面氧功能团对钒转化的影响,以期找到一种高效、环保的钒转化方法。
二、石墨表面氧功能团石墨表面氧功能团的形成通常是通过化学氧化或高温氧化处理得到的。
这些含氧官能团可以改变石墨表面的极性、化学活性和吸附性能,从而影响石墨与周围物质的相互作用。
在某些条件下,这些氧功能团还可以促进石墨表面的氧化反应和氧化物种的形成。
三、钒的转化钒的转化通常涉及到一系列复杂的化学反应,包括氧化还原反应、水解反应和配位反应等。
这些反应通常需要在特定的温度和压力条件下进行,并且需要使用催化剂或特定的化学试剂。
钒的转化产物可以是金属钒、钒氧化物或钒酸盐,具体产物取决于反应条件和原料组成。
四、氧功能团对钒转化的影响研究表明,石墨表面氧功能团可以显著影响钒的转化过程。
一方面,氧功能团可以提供反应活性位点,促进钒化合物在石墨表面的吸附和反应;另一方面,氧功能团本身也可以参与反应,成为钒转化过程中的重要反应物或催化剂。
例如,某些含氧官能团可以与钒氧化物发生还原反应,生成更稳定的钒氧化物或金属钒。
此外,氧功能团还可以通过改变石墨表面的电荷分布和极性,影响钒离子在水溶液中的吸附和迁移行为。
五、机制探讨为了深入理解石墨表面氧功能团对钒转化的影响机制,需要研究氧功能团与钒之间的相互作用机理。
这涉及到化学键合模型、能级匹配、电荷转移等方面的理论计算和实验验证。
通过这些研究,可以发现氧功能团在钒转化过程中的具体作用机制和反应路径,为优化钒转化工艺和提高转化效率提供理论指导。
《2024年钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》范文
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》篇一一、引言钒微合金钢作为一种重要的金属材料,在工程和制造业中广泛应用。
其独特的机械性能、焊接性能以及抗腐蚀性等优点使其成为诸多行业的首选材料。
对于钒微合金钢的热变形行为及相变动力学的研究,对于其生产、加工和性能优化具有重大意义。
本文将对钒微合金钢的热变形行为和相变动力学进行深入研究,以期为相关领域的研究和应用提供理论支持。
二、钒微合金钢的热变形行为研究1. 热变形行为概述钒微合金钢的热变形行为是指在高温下,材料在受到外力作用时发生的塑性变形过程。
这一过程涉及到材料的微观结构、力学性能以及热力学性质等多个方面。
研究钒微合金钢的热变形行为,有助于了解其加工过程中的变形机制和力学行为,为优化加工工艺提供理论依据。
2. 热变形行为实验方法通过高温拉伸实验、压缩实验等方法,研究钒微合金钢在不同温度、应变速率下的热变形行为。
实验过程中,需要记录材料的应力-应变曲线、变形抗力等数据,以便分析材料的热变形行为。
3. 热变形行为分析根据实验数据,分析钒微合金钢的热变形行为特点。
通过绘制真应力-真应变曲线,观察材料的流动应力变化规律。
此外,还需要考虑温度、应变速率等因素对材料热变形行为的影响,以便为优化加工工艺提供指导。
三、钒微合金钢的相变动力学研究1. 相变动力学概述相变动力学是研究材料在加热或冷却过程中,其组织结构和性能发生变化的科学。
对于钒微合金钢而言,相变过程对其力学性能和微观结构具有重要影响。
因此,研究钒微合金钢的相变动力学,有助于了解其组织演变规律和性能优化途径。
2. 相变动力学实验方法通过差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)等实验手段,研究钒微合金钢在加热和冷却过程中的相变行为。
通过分析相变过程中的热力学参数和微观结构变化,揭示相变动力学机制。
3. 相变动力学分析根据实验结果,分析钒微合金钢的相变过程及相变产物。
通过绘制相图,揭示不同温度和应变速率下的相变规律。
二氧化钒相变研究现状
二氧化钒相变研究现状
二氧化钒(VO2)是一种具有独特金属-绝缘体相变特性的材料,其相变温度约为68摄氏度。
近年来,对于二氧化钒的相变研究取得了显著的进展。
在相变机制方面,研究人员发现二氧化钒的金属-绝缘体相变与其晶格结构和能带结构的变化密切相关。
在相变过程中,二氧化钒的晶格常数、电阻率、光学吸收率、介电常数等物理性质均发生显著变化。
此外,二氧化钒的电子结构相变与晶格结构相变通常耦合在一起并同时发生,这使得其相变机制相对复杂。
为了深入研究二氧化钒的相变机制,研究者采用了多种实验手段,如含时密度泛函理论(rt-TDDFT)方法等。
这些方法有助于从微观层面揭示二氧化钒相变过程中的原子运动和电子结构变化。
例如,有研究表明,在激光诱导的二氧化钒相变过程中,激光强度可以控制钒(V)原子的相干或无序运动,从而影响相变过程。
在应用方面,二氧化钒因其独特的相变特性在智能相变材料、二维纳米材料、红外隐身器件等领域具有广泛的应用前景。
例如,利用电场驱动的氧离子输运可以在五氧化二钒(V2O5)薄膜中构建垂直分布的准一维VO2纳米通道,从而有效地将VO2金属-绝缘体转变行为限制在纳米通道内。
这种方法可以降低相变过程中多重畴结构共存和逐级随机演化的几率,为发展超小型信息器件提供了实验依据。
总之,二氧化钒的相变研究在机制和应用方面均取得了显著的进展。
然而,仍有许多问题需要进一步深入研究,例如二氧化钒相变过程中的微观动力学机制、相变过程中的能量转换和损失机制等。
这些问题的解决将有助于更好地理解二氧化钒的相变特性,并推动其在相关领域的应用发展。
基于提高粘土机矿钒转化率的实验研究
基于提高粘土机矿钒转化率的实验研究基于提高粘土机矿钒转化率的实验研究摘要:本研究旨在通过实验探究提高粘土机矿钒转化率的方法。
首先,通过对粘土矿中的矿石进行物理、化学性质分析,了解了粘土机矿的组成和钒存在的形态。
接下来,对粘土机矿进行碱浸提取实验,以确定适宜的浸提条件。
本文还进行了酸浸提实验,并对提取液中的钒进行分析。
实验结果表明,碱浸提取法可以显著提高钒的转化率,而酸浸提效果不佳。
进一步研究了碱浸提取液的浓度、温度、时间对钒转化率的影响,并优化了浸提实验条件。
最后,采用扫描电子显微镜对粘土机矿的微观形貌进行了观察,进一步验证了碱浸提升钒转化率的原因,为粘土机矿的综合开发利用提供了实验依据。
关键词:粘土机矿;矿石;钒转化率;碱浸提;酸浸提一、引言钒是一种重要的金属元素,广泛应用于钢铁、化工等领域。
粘土机矿是钒的主要矿石之一。
然而,粘土机矿中的钒并非全部处于可利用的形态。
因此,提高粘土机矿中矿石的钒转化率具有重要的现实意义。
本研究旨在通过实验探究提高粘土机矿矿石钒转化率的方法,为粘土机矿的综合开发利用提供科学依据。
二、实验方法2.1 试验材料选取某地区的粘土机矿作为试验材料,样品经过破碎、筛分得到矿石。
矿石样品经过干燥后,通过物理、化学性质分析,确定了其主要组成。
2.2 碱浸提实验将一定质量的矿石样品放入容器中,加入一定浓度的碱液,控制浸提温度和时间。
浸提结束后,将提取液离心分离,用稀酸进行酸化处理,得到沉淀。
通过沉淀中钒的含量,计算钒的转化率。
2.3 酸浸提实验将一定质量的矿石样品放入容器中,加入一定浓度的酸液,控制浸提温度和时间。
浸提结束后,将提取液离心分离,用稀碱进行中和处理,得到沉淀。
通过沉淀中钒的含量,计算钒的转化率。
2.4 显微观察通过扫描电子显微镜对粘土机矿的微观形貌进行观察,验证碱浸提升钒转化率的原因。
三、实验结果与分析3.1 矿石物理、化学性质分析结果矿石样品主要由粘土矿物组成,其中包含少量的钒矿物。
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》篇一一、引言钒微合金钢作为一种重要的金属材料,在工程和制造业中广泛应用。
其优异的机械性能、耐腐蚀性以及高强度等特性使其成为重要的结构材料。
随着科技的进步,对于钒微合金钢的性能要求也日益提高,而其热变形行为和相变动力学是影响其性能的重要因素。
因此,对钒微合金钢的热变形行为及相变动力学的研究显得尤为重要。
二、钒微合金钢的热变形行为1. 热变形理论基础热变形是指金属在高温下的塑性变形过程。
在这一过程中,金属的内部组织结构会发生变化,进而影响其性能。
对于钒微合金钢而言,其热变形行为受到多种因素的影响,如温度、应变速率、应变等。
2. 实验方法与过程通过高温拉伸实验,我们可以研究钒微合金钢的热变形行为。
在实验中,我们设定不同的温度和应变速率,观察钒微合金钢的变形过程,并记录相关数据。
3. 实验结果与分析实验结果表明,钒微合金钢的热变形行为具有明显的温度和应变速率依赖性。
在较低的温度和较高的应变速率下,钒微合金钢的变形抗力增大,变形过程更加困难。
此外,钒元素的添加对钒微合金钢的热变形行为也有显著影响。
三、相变动力学研究1. 相变理论基础相变是指物质在不同温度和压力条件下,由一种相转变为另一种相的过程。
对于钒微合金钢而言,其相变过程对其性能有着重要影响。
2. 实验方法与过程我们通过金相显微镜和X射线衍射等方法,观察和分析了钒微合金钢在加热和冷却过程中的相变过程。
通过记录不同温度下的组织结构变化,我们可以研究其相变动力学。
3. 实验结果与分析实验结果表明,钒微合金钢的相变过程受到温度和钒元素含量的影响。
随着温度的升高,钒微合金钢的组织结构发生变化,新的相逐渐形成。
此外,钒元素的添加对相变过程也有显著影响,能够改变相变的温度和速度。
四、结论通过对钒微合金钢的热变形行为及相变动力学的研究,我们得出以下结论:1. 钒微合金钢的热变形行为具有明显的温度和应变速率依赖性,钒元素的添加对其热变形行为有显著影响。
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》范文
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》篇一一、引言钒微合金钢作为一种重要的金属材料,具有优异的力学性能和工艺性能,广泛应用于汽车、机械制造、建筑等多个领域。
其热变形行为及相变动力学研究对于理解其加工性能、优化工艺参数以及提高产品质量具有重要意义。
本文旨在研究钒微合金钢的热变形行为及相变动力学,为实际生产提供理论依据。
二、钒微合金钢的热变形行为1. 热变形过程钒微合金钢的热变形过程涉及多个物理和化学过程,包括晶格变化、原子扩散、相变等。
在高温下,材料内部原子活动能力增强,容易发生形变。
同时,钒元素的加入会改变材料的组织结构,影响其热变形行为。
2. 热变形机制钒微合金钢的热变形机制主要包括晶界滑移、位错运动和再结晶等。
在高温下,晶界滑移和位错运动是主要的形变机制,而随着温度降低和应变速率增加,再结晶过程逐渐成为主导。
此外,钒元素的加入会促进再结晶过程的发生,提高材料的加工性能。
三、相变动力学研究1. 相变过程钒微合金钢在热处理过程中会发生相变,主要包括奥氏体向铁素体和碳化物的转变。
相变过程中,材料的组织结构发生变化,导致其力学性能和工艺性能的改变。
2. 相变动力学模型为了研究钒微合金钢的相变动力学,需要建立相应的相变动力学模型。
通过实验测定不同温度和时间下的相变程度,可以得到相变动力学的相关参数。
常见的相变动力学模型包括JMAK模型、Lassik模型等。
通过对比不同模型的预测结果,选择合适的模型来描述钒微合金钢的相变行为。
四、实验方法与结果分析1. 实验方法采用高温热模拟试验机对钒微合金钢进行热变形实验,通过改变温度、应变速率和形变量等参数,研究其热变形行为。
同时,进行不同温度和时间下的热处理实验,观察其相变过程。
利用金相显微镜、扫描电镜等手段观察材料的组织结构变化。
2. 结果分析根据实验结果,分析钒微合金钢的热变形行为和相变动力学特性。
通过绘制应力-应变曲线、组织结构图等图表,直观地展示材料的热变形过程和相变过程。
钒的价态及转化
钒的价态及转化钒是一种重要的金属元素,其价态及转化具有重要的科学意义和实际应用价值。
下面我们将全面介绍钒的价态及其转化过程。
钒是一种具有多种氧化态的金属元素,常见的氧化态有+2、+3、+4和+5。
其中,+2和+3是较稳定的氧化态,+4和+5则较为活泼,容易参与化学反应。
钒的价态转化过程涉及氧化和还原反应。
在氧化反应中,钒的氧化态会增加;而在还原反应中,其氧化态会减少。
这一过程对于钒的性质和应用具有重要影响。
钒的氧化反应包括与氧气的反应,形成不同的钒氧化物。
例如,当钒和氧气反应时,钒的氧化状态会增加,形成钒的高氧化态氧化物,如二氧化钒(V2O5)。
二氧化钒是重要的工业原料,广泛用于合金冶炼、催化剂和材料制备等方面。
钒的还原反应则是将钒的氧化态还原为较低的氧化态。
这种还原反应可以通过加热或与还原剂反应来实现。
例如,与碳反应时,钒的高氧化态氧化物可以被还原为较低的氧化态,如二氧化钒可以被还原为三氧化钒(V2O3)。
三氧化钒在电子和电器行业中具有重要应用,是一种重要的半导体材料。
除了氧化反应和还原反应,钒的价态转化还可以通过化合物之间的反应来实现。
例如,钒的+2氧化态可以与氯气反应,形成四氯化钒(VCl4);同时,四氯化钒可以与氟气反应形成五氟化钒(VF5)。
这种化合物之间的转化对于研究和应用具有重要意义。
总结起来,钒的价态及其转化过程是多样的,涉及氧化、还原和化合物反应等多个方面。
具体价态及转化方式的选择取决于反应条件和实际需求。
钒的价态转化对于钒的性质研究和应用开发具有重要指导意义,促进了钒在冶金、化工、电子等领域的应用发展。
钙化焙烧-酸浸提钒过程中含钒物相结构及其演变规律研究
矿
冶
工
程Байду номын сангаас
MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING
Vol. 36 ɴ6 December 2016
钙化焙烧 酸浸提钒过程中含钒物相结构及其 演变规律研究
①
史志新,刘锦燕
( 攀钢集团研究院有限公司, 钒钛资源综合利用国家重点实验室, 四川 攀枝花 617000 )
、
钒尖晶石的含量及粒径分布情况与焙烧温度合理布局 [10 - 12 ] 、 的关系 熟料中各物相微观结构和嵌布关系对总
①
收稿日期: 2016 - 06 - 04 作者简介: 史志新( 1984 - ) , 男, 山西晋城人, 工程师, 硕士, 主要从事钒钛资源工艺机理研究。
Vanadium Phase Structure and Its Evolution Rule in Vanadium Extraction by Process of Calcification RoastingAcid Leaching
SHI Zhixin,LIU Jinyan ( Pangang Group Research Institute Co Ltd,State Key Laboratory of Vanadium and Titanium Resources Comprehensive Utilization,Panzhihua 617000 ,Sichuan,China) Abstract: Based on the analysis of microstructure,morphology and form of existence of vanadium element in vanadium slag,wrought material and residue,the vanadium phase structure and its evolution rule in vanadium extraction by process of calcification roastingacid leaching were investigated. Results showed that the vanadium spinel was oxidized in the roasting process,from initial dense and smooth polygon progressively turning to be porous,and finally forming uneven “granular”iron oxide and short cylindrical pseudobrookite. The vanadium element was also initially enriched in vanadium spinel,which was transferred gradually into calcium vanadate,iron oxide,pseudobrookite and silicate. The rugged vanadiumcontaining oxide in the wrought material ( iron oxide,pseudobrookite and calcium vanadate ) was progressively turning to be pseudobrookite phase with “hollow ” structure in the acid leaching, with most part of vanadium leached by sulfuric acid and the remaining vanadium existed in iron oxide,ilmenite and calcium silicate. Key words: vanadium slag; calcification roasting; acid leaching; vanadium spinel; vanadium 攀钢研究院有限公司开发了一种钒清洁生产工 [1 - 6 ] , 艺: 钙化焙烧酸浸提钒 实验室小型试验中钒回 收率达到 82. 44% , 但在大规模放大试验时钒回收率 仅 75% 左右, 没有达到预期指标。 为了找到钒流失的 需要研究含钒物相在钙化焙烧和酸浸过程 根本原因, 中的变化规律, 包括物料中含钒物相各元素的氧化程 度对焙烧质量和熟料中各物相理化性质的影响
土壤和植物中的钒
土壤和植物中的钒
土壤是钒的主要来源,而植物通过根系从土壤中吸收钒。
土壤中的钒主要以三种形态存在:溶解态、可交换态和固定态。
溶解态钒容易迁移,并可通过根系被植物吸收。
可交换态和固定态钒通常较难迁移,通常需要通过土壤微生物或水解等过程转化为可有效吸收的形态。
土壤的pH值、有机质含量、氧化还原环境和矿物组分等因素都会影响钒的迁移和富集。
例如,酸性土壤中的钒通常比碱性土壤中的更容易溶解和迁移。
植物对钒的需求量相对较低,属于非必需但有益于植物生长的有益元素类别。
虽然如此,钒在某些植物生长过程中仍具有重要作用。
例如,在固氮作用下,钒可以通过固氮菌和根瘤菌等微生物替代钼。
在芦笋、大米、生菜、大麦和玉米中,钒已被证明可以刺激生长。
此外,还推测钒可以在生物氧化还原反应中起作用。
低浓度的钒对微生物和高等植物的生长有积极的影响。
总的来说,土壤和植物中的钒是一个复杂的研究领域,更多细节可以查阅相关研究文献或咨询农业专家。
钒酰离子和亚钒酰离子
钒酰离子和亚钒酰离子钒酰离子和亚钒酰离子,这两个听起来有点高大上的名字,其实在化学界可是有着不小的分量哦。
你想象一下,在微观的世界里,它们就像是两位性格各异的邻居。
钒酰离子,嘿,它就像那种性格开朗,爱社交的人,常常在反应中活跃得不得了,给周围带来很多的活力。
而亚钒酰离子嘛,可能就有点儿内向,虽然也能做事,但总是低调得不太容易被发现。
我就想起小时候的邻居,一个爱叫的和一个安静的,正好对应上了这两位。
在化学反应中,钒酰离子的身影可谓是无处不在。
它常常被用作催化剂,真是名副其实的“反应小能手”。
比如说,在一些有机合成反应中,钒酰离子不仅能加快反应速度,还能提高产品的选择性,真是帮了大忙。
想想看,谁不想要一个这么给力的朋友呢?它的化学性质也挺有意思的,有时候会展现出不同的氧化态,简直像个变脸的相声演员,让人捉摸不透,哈哈。
再说说亚钒酰离子,尽管它的名气没钒酰离子大,但其实也有它的独特魅力。
亚钒酰离子多了一层氧,听起来很神秘。
它的存在虽然不是那么引人瞩目,但在一些特定的反应中,它可是功不可没哦。
尤其是在一些电化学反应中,亚钒酰离子可以说是个好助手,默默地为电池的性能加分。
想象一下,就像一个默默奉献的后援,虽然不在聚光灯下,但却总是能让主角发挥得更好。
这两个离子有时候也会相遇,形成一种微妙的平衡。
就像朋友之间的默契,互相支持,共同进退。
很多科学家就像热爱八卦的邻居一样,时常研究它们的关系。
研究发现,钒酰离子和亚钒酰离子之间的相互转化,居然能够影响到很多化学反应的进程,这可是让人惊讶的发现。
嘿,这不就是在说,有时候小小的变化能引起大大的反应吗?钒和亚钒的应用范围也很广。
比如说,在冶金工业中,钒是制造耐高温合金的重要成分。
而这些合金被广泛应用于航空航天领域,简直是飞上天的梦想!而亚钒酰离子在环境科学中也有一席之地。
它能在水处理过程中帮助去除污染物,真是个环保小卫士。
想到这里,不禁让我感叹,这两个小家伙的贡献可真是不容小觑。
不同形态钒的相互转化研究
不同形态钒的相互转化研究罗玉梅吕银华刘江燕余新武(湖北师范学院化学与环境工程系 湖北 黄石435002)钒是多价态元素,有+5、+4、+3、+2等价态的化合物,在固态或水溶液中都有美丽的颜色。
某一价态钒的颜色不仅与它的存在形式有关,也与介质有关。
不同无机化学实验教材[1-4]对钒的价态变化实验各有测重点,如由周宁怀主编的《微型无机化学实验》测重于对V2O5的提取和对不同价态钒离子的分离,由大连理工大学无机化学教研室编写的《无机化学实验》对钒价态变化进行了试验,但对酸化浓度和程度没有进一步的实验。
笔者试验了不同浓度盐酸对偏钒酸铵缩合反应影响、用锌作还原剂使高价态钒向低价态钒转化而引起的颜色变化、高锰酸钾作氧化剂使低价态钒向高价态钒转化而引起的颜色变化、酸化顺序对氧化还原反应的影响。
通过观察溶液颜色的变化确定钒的价态,并在实验的微型化上进行改进。
1 偏钒酸铵固体与不同浓度的盐酸混合的颜色变化1.1 在5mL的井穴板中加入一小玻璃角匙的偏钒酸铵固体,滴加0.1mol•L-HCl观察所加滴数对颜色的影响:表1 0.1mol•L-盐酸用量对钒存在形态的影响酸用量实验现象1滴白色固体先变成黄色,迅速变成红色2滴溶液为黄色,析出大量红色固体3-11滴溶液为黄色,红色固体不溶,但随滴数增多而减少12滴溶液为黄色,有少许未溶的红色固体于井穴板底部从颜色变化可知,加0.1mol•L-HCl使偏钒酸根离子缩合为多种同多酸根离子,最后可得到橙红色的十钒酸根(V10O286-)离子, 溶液中有黄色的VO2+存在,还有橙红色的V2O5沉淀生成。
1.2 在5mL的井穴板中加入一小玻璃角匙的偏钒酸铵固体, 滴加2mol•L-HCl观察所加滴数对颜色的影响:表2 2mol•L-HCl用量对钒存在形态的影响酸用量实验现象1滴白色固体先变成黄色,迅速变成红色2滴溶液为黄色,有大量红色固体未溶3-9滴溶液为黄色,红色固体未溶,但随滴数增多而减少10滴振荡静置后,红色固体完全溶解为淡黄色溶液从颜色变化可知,随着酸度增大,VO3-离子逐渐缩合为V10O286-离子,继续加酸至pH=1时变为V2O5,进一步加酸变为 VO2+(淡黄色)。
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不同形态钒的相互转化研究
罗玉梅吕银华刘江燕余新武
(湖北师范学院化学与环境工程系 湖北 黄石435002)
钒是多价态元素,有+5、+4、+3、+2等价态的化合物,在固态或水溶液中都有美丽的颜色。
某一价态钒的颜色不仅与它的存在形式有关,也与介质有关。
不同无机化学实验教材[1-4]对钒的价态变化实验各有测重点,如由周宁怀主编的《微型无机化学实验》测重于对V2O5的提取和对不同价态钒离子的分离,由大连理工大学无机化学教研室编写的《无机化学实验》对钒价态变化进行了试验,但对酸化浓度和程度没有进一步的实验。
笔者试验了不同浓度盐酸对偏钒酸铵缩合反应影响、用锌作还原剂使高价态钒向低价态钒转化而引起的颜色变化、高锰酸钾作氧化剂使低价态钒向高价态钒转化而引起的颜色变化、酸化顺序对氧化还原反应的影响。
通过观察溶液颜色的变化确定钒的价态,并在实验的微型化上进行改进。
1 偏钒酸铵固体与不同浓度的盐酸混合的颜色变化
1.1 在5mL的井穴板中加入一小玻璃角匙的偏钒酸铵固体,滴加0.1mol•L-HCl观察所加滴数对颜色的影响:
表1 0.1mol•L-盐酸用量对钒存在形态的影响
酸用量实验现象
1滴白色固体先变成黄色,迅速变成红
色
2滴溶液为黄色,析出大量红色固体
3-11滴溶液为黄色,红色固体不溶,但随
滴数增多而减少
12滴溶液为黄色,有少许未溶的红色固
体于井穴板底部
从颜色变化可知,加0.1mol•L-HCl使偏钒酸根离子缩合为多种同多酸根离子,最后可得到橙红色的十钒酸根(V10O286-)离子, 溶液中有黄色的VO2+存在,还有橙红色的V2O5沉淀生成。
1.2 在5mL的井穴板中加入一小玻璃角匙的偏钒酸铵固体, 滴加2mol•L-HCl观察所加滴数对颜色的影响:
表2 2mol•L-HCl用量对钒存在形态的影响
酸用量实验现象
1滴白色固体先变成黄色,迅速变成红
色
2滴溶液为黄色,有大量红色固体未
溶
3-9滴溶液为黄色,红色固体未溶,但随
滴数增多而减少
10滴振荡静置后,红色固体完全溶解为
淡黄色溶液
从颜色变化可知,随着酸度增大,VO3-离子逐渐缩合为V10O286-离子,继续加酸至pH=1时变为V2O5,进一步加酸变为 VO2+(淡黄色)。
反应式Cl2+2e- =2Cl-的标准电极电势为1.3583V,VO2+ +2H++e-=VO2+ +H2O的标准电极电势为0.991V,比较电极电势,稀盐酸不能将钒(V)还原为低价态, 用6mol•L-HCl 10滴完全溶解偏钒酸铵成为淡黄色的溶液,不引起钒价态的变化,而用浓HCl则溶液变为棕黄色,这是由于随着酸度增大,电极电势减小,发生反应8HCl(浓)+2VO3-=2VO2++Cl2↑+6Cl-+4H2O。
由此可得出结论:稀盐酸只起酸化作用, 酸度的变化不改变+5价钒的价态,但改变钒的存在形式,酸度不同,偏钒酸根离子的缩合程度不同,选择2mol•L-HCl就可以达到酸化的目的。
2 酸化顺序不同对钒酸铵与足量锌粉反应的影响
2.1 在5mL的井穴板中加入一小玻璃角匙的偏钒酸铵固体和10滴2mol•L-HCl使固体溶解,再加入锌粉,观察溶液颜色变化。
结果为:加入锌粉少量,溶液颜色由黄色变为蓝色;加入锌粉增多,则溶液颜色渐渐由黄色变为绿色(VOCl2)、亮蓝、蓝,最后变为紫色,其反应原理为:
2VO2+(淡黄色)+4H++Zn =2VO2+(蓝色)+Zn2++H2O;2VO++4H++Zn =2V3+(绿色)+Zn2++H2O;2V3++Zn =2V2+(紫色)+Zn2+。
由此可知,在一定酸度下,+5价钒被还原的程度与还原剂的量有关。
通过观察溶液颜色的变化,可知反应进行的程度和钒的价态。
2.2 在5mL的井穴板中加入一小玻璃角匙的偏钒酸铵固体,先加一定量的2mol•L-1 HCl盐酸,再加足量锌粉,观察溶液颜色变化。
表3 酸化程度不同对锌与偏钒酸铵反应的影响
酸用量实验现象
4滴溶液由紫色变为黄棕色,有大量红色
固体存于试管底
6滴溶液变为蓝色
8滴溶液变为淡紫色
10滴溶液紫色变深
反应现象表明:酸化程度不同钒被还原的程度也不同。
2.3 在5mL的井穴板中加入一小玻璃角匙的偏钒酸铵固体和足量锌粉,再渐渐滴加2mol•L-HCl,振荡静置,观察溶液颜色变化。
表4 酸化顺序不同对锌与偏钒酸铵反应的影响
实验现象
酸用
量
1滴溶液由黄色变为青色再变为深绿色
最后变为棕黑色
2滴溶液恢复为未加盐酸时的灰色
4滴溶液由棕黄色变为无色
8滴溶液直接变成紫色
12滴溶液的紫色加深
15滴溶液仍为紫色,颜色不再发生
变化
反应现象表明:还原剂足量,但酸化程度和酸化顺序不同,反应现象也不同,所得产物不同。
表3和表4也说明酸化顺序不同,但只要盐酸和锌粉足量,通常VO2+最终都会被还原为V2+。
3 在酸化条件下,低价态的钒被氧化所引起的颜色变化
取10滴2.3中的紫色溶液,向其中滴加0.01 mol•L-KMnO4溶液,溶液颜色变化为:
表5 氧化剂用量对钒的低氧化态向高氧化态转化的影响
用量实验现象
4滴溶液由紫色变为蓝色
10滴溶液变为淡黄色
11-14
溶液黄色加深
滴
15滴KMnO4溶液紫红色不再褪去
由此可知, 将钒从低氧化态氧化成不同的高氧化态,与氧化剂的用量有关。
氧化剂用量少,将钒氧化为低价态,氧化剂用量多,则将钒氧化为高价态。
只要高锰酸钾和酸足量,通常都会将V2+氧化为V(V)。
4 V(V) 的存在形态
取少偏许钒酸铵固体加水溶解制成溶液,重复上述实验,所得现象基本相同,故钒酸铵的存在形态对反应无影响。
5 结论
5.1 在钒的不同氧化态转化实验中,钒的存在形式对转化不产生影响,主要是溶液中H+浓度、锌粉和高锰酸钾的用量起主要作用;
5.2 由V3+ +e- =V2+的电极电势为-0.255V,O2 + 4H+ +4e- =4H2O的电极电势为1.229V,V2+易被空气氧化成V3+,在空气中放置久了紫色溶液将变成绿色溶液,即V2+溶液不宜在空气中久置。
参考文献
[1] 黄佩丽《无机元素化学实验现象剖析》.北京师范大学出版社,1990,112-117
[2] 周宁怀主编《微型无机化学实验》..科学出版社,2001,165
[3] 大连理工大学无机化学元素教研室编《无机化学实验》.高等教育出版社1989,78-81
[4] 北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学《无机化学》. 高等教育出版社第四版,2002。