钒及钒生产工艺

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一种制备金属钒的方法

一种制备金属钒的方法

一种制备金属钒的方法引言金属钒是一种具有重要工业应用价值的金属材料,广泛应用于冶金、化工、电子等领域。

目前已有多种方法制备金属钒,但由于成本高、工艺复杂等问题限制了其产量和应用范围。

本文将介绍一种简单、高效的制备金属钒的方法,开发出更可行的制备技术,以满足不同领域的需求。

材料与方法1. 原料准备:制备金属钒所需的主要原料为钒矿石,常见的有伴生钒矿、钒铁矿等。

此外,还需要一些辅助材料,如还原剂、助熔剂等。

2. 矿石选别:将采集到的钒矿石经过粉碎、磨矿等处理工艺,得到均匀的颗粒状物料。

通过重力分选、浮选等方法,将矿石中的杂质分离,得到纯净的钒矿石。

3. 还原提钒:将纯净的钒矿石与还原剂按一定比例混合,并加入适量的助熔剂。

将混合物装入高温炉中,采用还原反应提取钒。

温度、时间等参数需要根据具体情况进行优化。

4. 熔炼与精炼:通过还原提钒得到的钒合金需要经过熔炼和精炼工艺,以获得高纯度的金属钒。

采用真空熔炼、电炉熔炼等方法,调整合金成分和含杂质的浓度。

5. 产品成型:经过熔炼和精炼后的钒合金通过铸造、压延等工艺成型,制备出所需的金属钒产品。

结果与讨论采用上述制备方法制得的金属钒具有较高的纯度和良好的机械性能,符合工业应用的要求。

通过对不同矿石的处理和还原提钒工艺参数的优化,可实现钒的高效提取和合金化。

本方法相比传统的制备方法具有明显的优势。

首先,使用的原料广泛且资源丰富,提高了可行性和可持续性。

其次,制备工艺简单、操作方便,降低了制备成本和工艺控制的难度。

此外,还能达到较高的成品强度和韧性,提高了制品的使用寿命和稳定性。

然而,这种制备方法仍然存在一些不足之处。

例如,对原料矿石的加工和纯化过程可能存在能耗较高、流程复杂等问题,需要进一步优化。

同时,提高熔炼和精炼工艺的自动化程度,减少对人力的依赖,也是值得探索的方向。

结论通过本研究,我们成功开发了一种简单、高效的制备金属钒的方法,为工业生产中的钒材料提供了新的解决方案。

钒铁冶炼工艺流程

钒铁冶炼工艺流程

一、高炉炼钢法
高炉炼钢法是钒铁生产的主要方法之一,主要分为转炉-电弧炉法和半钢-电弧炉法。

其生产过程如下:
1. 原料加入:将钒铁生产所需的铁精粉和钒精粉按照一定比例加入高炉炉料中。

2. 烧结还原:炉料在高温条件下被烧结,使其结成块状物。

在还原气氛下,钒的氧化物被还原成钒铁。

3. 出钢和出渣:在高炉内产生的静渣中,钒铁含量较高,需要分离出来。

随后,再将不含钒铁的熔渣排出高炉。

同时,还将钢水和熔渣分离。

4. 合模冷却:将分离出来的钒铁放置在具有一定形状的浇口内,依据结构特点和时间温度规律进行冷却,得到所需的钒铁。

相比较其他生产工艺,高炉炼钢法操作简单,不需要严格控制温度和氧化还原条件,但产出的钒铁中含有杂质较多,适用于一些低端产品。

二、氧化物还原法
氧化物还原法是另一种钒铁生产的高效方法,是通过将钢铁冶炼废渣中的钒、铁氧化物还原制得。

其生产过程如下:
1. 加入原料:将废渣、铜渣等粉末原料加入反应炉中,与还原气体接触,使其受到还原。

2. 还原反应:原料中的钒、铁氧化物被还原成钒铁,并与残留的废渣一同被喷出反应器。

3. 充分熔融:将反应喷出的合金块放入熔炼窑中进行充分熔融,使
其混合均匀。

4. 浇注冷却:将熔化的钒铁灌入特制结型器中,并冷却定型。

相比较高炉炼钢法,氧化物还原法产出的钒铁纯度高、含有杂质少,适用于高端产品。

总结:钒铁的生产工艺包括高炉炼钢法和氧化物还原法,前者操作简单但产出的钒铁含有杂质较多,后者产出的钒铁纯度高,但操作复杂。

选择工艺需要根据需求来定。

钒粉的制作工艺

钒粉的制作工艺

钒粉的制作工艺
钒粉是由钒矿经过一系列的加工和处理工艺制得的粉状钒产品。

以下是一般的钒粉制作工艺流程:
1. 钒矿选矿:首先对原料钒矿进行选矿处理,去除杂质和低品位矿石。

选矿过程可以包括破碎、筛分、浮选、磁选等工艺步骤。

2. 钒矿矿浆制备:将选矿过程中得到的高品位钒矿通过破碎和磨矿等工艺步骤,制成适合后续处理的矿浆。

3. 硫酸浸出:将钒矿矿浆进行硫酸浸出过程。

在高温和高压的条件下,将硫酸与钒矿反应,使得其中的钒溶解到溶液中。

4. 钒溶液处理:将钒溶液进行进一步的处理和净化。

可能包括沉淀、过滤、中和、浓缩、离子交换等工艺步骤,以去除杂质和提纯钒溶液。

5. 钒溶液还原:将钒溶液进行还原处理,使得其中的钒以金属钒的形式析出。

还原反应可以使用还原剂,如氨水、二氧化硫等。

6. 钒粉干燥和粉碎:将还原得到的金属钒进行干燥处理,以去除水分。

然后将干燥的钒金属进行粉碎,得到所需的钒粉。

具体的钒粉制作工艺可能会因钒矿种类、工艺设备和生产要求等因素而有所不同。

这里提供的是一般的制作工艺流程,实际操作过程中可能会有进一步的细节和改进。

在实际生产中,需要根据具体条件和要求进行调整和优化。

钒如何提炼的原理

钒如何提炼的原理

钒如何提炼的原理钒的提炼是指将钒化合物从矿石中分离出来,使其成为纯净的钒金属。

钒的提炼过程主要包括矿石选矿、钒化合物的还原与提纯等步骤。

下面我将详细介绍钒的提炼原理。

首先,矿石选矿是钒提炼的第一步。

矿石选矿是通过重力分离和浮选等方法将含有钒的矿石从其他无价值的岩石中分离出来。

常见的含钒矿石主要有钒钛磁铁矿、伊利石矿以及含钒钒酸钙矿等。

通过矿石选矿,可以提高钒的含量和浓度,为后续的提炼工艺提供了较好的原料。

钒的提炼主要是通过还原钒化合物来获得纯净的钒金属。

常见的还原剂有焦炭、石灰石以及钠等。

其中,焦炭是最常用的还原剂。

原理是利用焦炭在高温下与钒矿石中的氧化钒反应,生成CO和CO2气体,使钒氧化物从固态转变为气体形式,从而实现钒的分离。

接下来,是对钒气体的处理与提纯。

一种常用的方法是采用冷却浓缩法。

这是通过将钒气体冷却至足够低的温度,使其凝结成液体。

此时,液态的钒气体可以与液体中的杂质分离,达到提纯的效果。

进一步的提纯可以通过电解法或浸出法来实现,以去除残留的杂质,使钒金属达到较高的纯度要求。

另外,值得注意的是,钒的提炼还会受到矿石性质的影响。

比如,钒钛磁铁矿中的钒主要以三氧化二钒(V2O3)的形式存在,而伊利石矿则主要以五氧化二钒(V2O5)的形式存在。

因此,不同的矿石需要采用不同的提炼方法和工艺,以获得最佳的提炼效果。

总结起来,钒的提炼原理是通过矿石选矿、还原和提纯等步骤,将钒化合物从矿石中分离出来,获得纯净的钒金属。

矿石选矿能够提高钒的含量和浓度,还原过程通过还原剂将钒氧化物转变为气体形式分离钒元素,提纯过程通过冷却浓缩、电解或浸出等方法去除杂质,使钒金属达到较高的纯度要求。

不同的矿石需要采用不同的提炼方法和工艺,以获得最佳的提炼效果。

这些步骤和方法的应用和改进,使得钒的提炼过程更加高效和经济。

钒提炼的工艺流程

钒提炼的工艺流程

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在进行钒提炼之前,需要进行充分的准备工作。

钒材料制备原理及主要工艺

钒材料制备原理及主要工艺

第五章钒材料制备原理及主要工艺5.1 钒渣5.1.1 钒渣的生产原理世界上钒铁磁铁矿冶炼,主要是用回转窑-电炉或用高炉,冶炼出含钒铁水。

含钒铁水提钒的主要任务有三:一是把含钒铁水吹炼成高含碳量的满足下一步炼钢的要求的半钢;二是最大限度地把铁水中的钒氧化进入钒渣;三是通过提钒得到适合于下一步提取V 2O 5要求的钒渣。

5.1.1.1铁水提钒过程的主要反应 铁水中元素氧化的T G -∆ϑ图吹钒过程是氧气流与金属熔体表面相互作用的过程,铁水中铁、钒、碳、硅、锰、钛、磷、硫等元素的氧化反应过程,这些元素的氧化反应进行的速度取决于铁水本身的化学成分、吹钒时的热力学和动力学条件。

气-液相间的氧化反应可用通式表示为: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。

反应能力的大小取决于铁水组分与氧的化学亲合力,通常称之为标准生成自由能ϑG ∆。

ϑG ∆值越负,氧化反应越容易进行。

许多资料提供了氧化物的标准生成自由能ϑG ∆与温度的方程式。

表5-1和表5-2中列出了一些元素反应的标准生成自由能和某些元素在铁液中的标准溶解自由能ϑ∆G -T 的关系式ϑG ∆=A+BT 中的A 、B 数值。

表5-1 某些反应的ϑG ∆=A+BT 关系式表5-2 某些元素在铁液中的标准溶解自由能(ϑG ∆=A+BT)注:以1%溶液为标准态,γ°I 为活度系数。

图5-1示出了铁水中各元素与氧生成氧化物的标准生成自由能ϑG ∆与温度T 的关系曲线。

图5-1 铁水中元素氧化的ϑG ∆-T图由图5-1可见,在铁水中各元素原始活度相等和不存在动力学困难的情况下,各元素氧化的情况。

钛的氧化优先,硅和钒的氧化较慢。

同时,从图中还可以求出标准状态下铁水中某元素与碳的氧化顺序交换的温度──选择性氧化的转化温度T 转 (P CO =0.1MPa 下被固体碳还原的初始温度)。

化学元素钒

化学元素钒

化学元素钒1. 引言化学元素钒(vanadium)是一种过渡金属,原子序数为23,元素符号为V。

它在自然界中广泛存在于地壳中,并具有重要的工业应用。

本文将对钒的性质、用途、生产方法以及环境影响进行全面的探讨。

2. 钒的基本性质2.1 物理性质钒是一种银灰色的金属,在常温下呈固态。

它具有高熔点和高沸点,密度较大,是一种相对重的金属。

2.2 化学性质钒具有良好的耐腐蚀性,在常温下不易与氧气、酸、碱发生反应。

然而,在高温和一些特殊条件下,钒可以与氧、氮等元素形成化合物。

3. 钒的用途3.1 钢铁工业钒是一种重要的合金元素,在钢铁工业中广泛应用。

它可以改善钢的硬度、强度和耐磨性,提高钢的耐腐蚀性能,使钢具备更广泛的应用领域。

3.2 催化剂钒及其化合物在催化剂领域有着重要的地位。

氧化钒可以催化一些重要的化学反应,如氨氧化反应、烯烃氧化反应等。

钒催化剂具有高效率、选择性和稳定性的特点,被广泛用于化学工业的生产。

3.3 储能技术随着可再生能源的快速发展,钒电池作为一种储能技术逐渐受到关注。

钒电池具有高能量密度、长寿命、高效率等优点,可以用于储存大规模的电能,为可再生能源的应用提供支持。

3.4 医学应用钒化合物在医学领域有一定的应用。

钒化合物可以用于治疗糖尿病,具有降低血糖和改善胰岛素敏感性的作用。

钒还被用作放射治疗的辅助药物,用于治疗某些恶性肿瘤。

4. 钒的生产方法4.1 矿石提取钒矿石是钒的主要来源,主要含有钒的矿石有钒云母、钒矾石等。

通过矿石选矿、冶炼等工艺,可以提取出纯度较高的钒。

4.2 合成制备除了从矿石中提取钒外,还可以通过化学合成的方法制备钒。

常见的方法有还原法、氧化法等,可以得到不同形态和纯度的钒。

5. 钒的环境影响5.1 生态系统影响钒的广泛应用和生产会对环境造成一定的影响。

钒污染可能导致土壤和水体的污染,对生态系统产生负面影响。

5.2 人体健康影响高浓度的钒对人体健康有一定的危害。

长期接触钒可能导致呼吸系统疾病、消化系统问题等。

钒的工艺流程

钒的工艺流程

钒的工艺流程钒是一种重要的金属元素,常用于制备合金和催化剂等领域。

以下是钒的工艺流程的详细介绍:1. 钒矿的选矿处理:钒矿通常来自于钒矿石,如石钒合金矿、钒钛铁矿等。

首先需要对钒矿进行选矿处理,通过物理和化学方法将其中的杂质去除,使得钒的含量达到一定的标准。

2. 钛钒磨合布:将选矿后得到的钒矿进行磨合,与钛矿混合在一起。

这一步骤的目的是将钒与其它金属元素(如钛)进行分离,得到含有较高钒含量的矿石。

3. 钛钒磨矾法:将经过磨合后的钒钛矿与石碱进行熔炼反应,生成氧化物结晶。

然后对结晶进行分离、干燥等处理,得到锥钒矿。

4. 锥钒焙烧:将锥钒矿进行焙烧处理,通过控制焙烧温度和时间,使得含氧化钒的矿石中的氧化物得到还原,产生金属钒。

5. 钒的精炼:经过焙烧得到的金属钒通常还含有杂质元素,需要进行进一步的精炼处理。

常用的方法有火法精炼和湿法精炼。

- 火法精炼:通过将钒与其他金属元素进行氧化、还原、蒸馏等步骤,使得杂质被除去,得到纯度较高的钒。

- 湿法精炼:将含有钒的溶液通过电解、溶剂萃取等方式进行处理,去除其中的杂质,得到纯净的钒。

6. 钒的制备:将精炼得到的钒与其他金属元素进行合金化处理,制备出相应的钒合金。

钒合金常用于钢铁冶金、航天航空等领域。

7. 废渣处理:在钒的生产过程中,会产生大量的废渣和废水。

这些废渣和废水需要经过处理,以确保环境污染的最小化。

一般会采用化学处理、沉淀、过滤等方式处理废渣和废水。

综上所述,钒的工艺流程主要包括钒矿的选矿处理、钛钒磨合布、钛钒磨矾法、锥钒焙烧、钒的精炼、钒的制备以及废渣处理等步骤。

通过这些步骤,能够将含有钒的矿石处理成为纯净的钒或钒合金,以满足不同领域的需求。

同时,在整个工艺流程中,也需要关注环境保护,合理处理废渣和废水,减少对环境的影响。

钒及钒生产工艺

钒及钒生产工艺

钒及钒生产工艺The final revision was on November 23, 2020钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质:钒是一种十分重要的战略物资,在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。

常温下钒的化学性质较稳定,但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。

例如:钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。

在180℃下,钒与氯作用生成四氯化钒(VCl4);当温度超过800℃时,钒与氮反应生成氮化钒(VN);在800~1000℃时,钒与碳生成碳化钒(VC)。

钒具有较好的耐腐蚀性能,能耐淡水和海水的侵蚀,亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和碱溶液的侵蚀,但能被氧化性酸(浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水)溶解。

在空气中,熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。

此外,钒亦具有一定的耐液态金属和合金(钠、铅、铋等)的腐蚀能力。

钒有多种氧化物。

V2O3和V2O4之间,存在着可用通式V n O2n-(3≤n≤9)表示的同族氧化物,在V2O4到V2O5之间,已知有V3O5、1V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。

工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特别是V2O5和生产尤为重要。

它们的主要性质列于下表:二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末,微溶于水(质量浓度约为L),溶液呈黄色。

它在约670℃熔融,冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体,它的结晶热很大,当迅速结晶时会因灼热而发光。

V2O5是两性氧化物,但主要呈酸性。

当溶解在极浓的NaOH中时,得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。

它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。

第二章五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了70年,通过几代人的不断总结、探讨,已初步形成了不同的生产工艺模式。

工艺前沿钒的提取工艺

工艺前沿钒的提取工艺

工艺前沿钒的提取工艺钒是一种重要的金属元素,广泛应用于冶金、化工、能源、电子等领域。

钒的提取工艺对于其有效利用和资源循环利用具有重要意义。

目前,钒的提取工艺主要包括湿法和煅烧法两种方法。

下面将分别介绍这两种工艺的前沿研究。

湿法提取是钒的主要工艺之一,该方法主要利用水溶液中的钒化合物进行钒的分离和提取。

湿法提取过程中的关键技术包括酸性浸取、氨浸提、溶出过程中的分离和纯化等环节。

近年来,一些新型的酸性浸取剂被应用于钒的浸取,如有机酸、阴离子交换树脂等。

这些新型浸取剂具有浸取效率高、回收率好的特点,可以提高钒的提取效率和纯度。

此外,利用新型的固液分离技术也有助于提高钒的提取效率,例如超滤技术、湿法焙烧等方法可以实现固液分离的同时降低浮选损失。

此外,如何高效地分离和纯化溶出液中的钒元素也是当前研究的热点,一些新型的纯化技术如离子交换、溶液电解沉积等被广泛应用于钒的提取工艺。

煅烧法是另一种常用的钒提取工艺,其主要利用矿石中的钒氧化物在高温下氧化还原的特性进行提取。

煅烧法的关键技术包括矿石的选矿、矿石的氧化还原反应以及氧化还原产物的分离和纯化。

目前,以氧化钒矿为原料,通过氢还原或氨还原等方法可以实现高纯度的钒的提取。

近年来,一些新型的煅烧技术也被引入到钒的提取中,如微波煅烧、高温煅烧等技术,这些技术可以提高煅烧效率和纯度。

除了传统的湿法和煅烧法提取工艺,近年来一些新型的钒提取技术也得到了发展。

其中,离子液体提取技术是一种新兴的提取方法。

离子液体是指具有低熔点、宽电化学窗口、好溶解性等特点的有机盐类物质,在钒提取中具有良好的应用前景。

离子液体可以作为溶剂或萃取剂直接提取钒矿石,同时还可以调节离子液体的性质以提高钒的萃取效率和选择性。

此外,一些新型的提取材料如纳米材料、分子筛等也被用于钒的提取,这些材料具有较高的比表面积和吸附能力,可以实现高效的钒提取。

总之,钒的提取工艺是一个复杂而多样的领域,目前的研究主要集中在湿法、煅烧法和新型提取技术等方面。

钒提取技术

钒提取技术

一、石煤提钒工艺
(b) 湿法提钒工艺
1.酸浸法 北京化工研究院以西北某地含钒石煤(V2O51.26%)为原料,采用原矿破碎 后,加氧化剂两段直接酸浸,溶剂萃取—氨水沉钒—热解制取五氧化二钒的工艺 流程,浸出温度85℃,不同含钒石煤浸出的回收率为63%~74%。 长沙有色冶金设计研究院在陕西华成钒业公司建成日处理原矿300t、年产 五氧化二钒600t的生产厂。该厂采用原矿直接酸浸-萃取提钒的工艺,浸出率达到 75%,总回收率65%以上。 河北理工大学对某地石煤灰渣采用直接酸浸—萃取提钒工艺,该石煤灰渣 含V2O51.26%,直接酸浸浸出率平均84.83%,然后向浸出液中加入硫酸铵,得到 硫酸铵铝沉淀,作为铵明矾产品。除铝后的溶液蒸发浓缩一冷却结晶得到含5.92 %V2O5的中间盐,将中间盐溶解后用铁粉还原钒,用P204和TBP加煤油组成的复合 萃取剂进行萃取,钒萃取率达99.72%,用5moL/L硫酸反萃,反萃率达99.86%, 然后用氯酸钠氧化反萃液,用氨水调节pH值沉淀多钒酸铵,煅烧后得到V2O5 98.86 %的钒产品,钒的总回收率为82.87%。
一、石煤提钒工艺
(b) 湿法提钒工艺
1.酸浸法 能够在较低的酸度下直接浸出的含钒矿石,其中的钒一般以四价或五价形态 存在。但绝大部分含钒石煤矿由于其赋存状态的特性,都不能在较低的酸度下 直接浸出,需要在较高的温度、压力条件下或在特种催化剂的作用下才能完成 浸出过程;但该工艺过程中矿石减少了焙烧工艺环节,省去了焙烧设备以及焙 烧添加剂,设备投资相对减少,能耗也较焙烧工艺低,且钒的浸出率高达80%以 上,资源利用率高,提钒的最终成本仍较火法低。其缺点是浸出条件相对火法 苛刻,酸耗高,设备选型要求严格,同时也给废水处理带来压力。 直接酸浸的一般工艺为: 石煤—磨矿—酸浸—溶剂萃取—反萃-氧化—铵盐沉钒—热解—精V2O5, 或者是:石煤—磨矿—酸浸—氧化—离子交换—洗脱—铵盐沉钒—热解—精V2O5, 其基本化学反应式如下: V2O4+2H2SO4→2VOSO4+备投资低,但处理成本高。按照一般工业状况,比如矿石含 钒品位1%计算,每生产一吨五氧化二钒需要消耗氢氧化钠五吨多,吸收剂消耗一万五千元 以上。 污染实质:烟气污染物在吸收后将转变为废水污染,造成废气处理成本高,废水循 环利用率低、废水排放量大,造成企业周边的土壤盐碱化,环境污染严重。 目前,由于污染严重,此工艺已被各地环保部门禁止采用。

钒铁用途和生产工艺

钒铁用途和生产工艺

钒铁用途和生产工艺
钒铁是一种含铁合金,也是一种重要的冶金原料。

它主要用于钢铁生产过程中,能够显著改善钢的物理性能和化学成分。

钒铁常用于不锈钢、合金钢、特种钢等材料的生产中。

在不锈钢制造过程中,钒铁能够增加钢材的强度、硬度和耐磨性,提高其抗腐蚀性能,同时降低钢的热脆性。

在合金钢制造中,钒铁可作为合金元素加入钢中,提高钢材的硬度、韧性和强度。

此外,钒铁还可用于生产耐磨件、汽车发动机零件、造船材料、高速切削工具等。

钒铁的生产工艺主要有两种,即钛石还原法和铁矿石加工法。

钛石还原法是采用钛石和铝粉等还原剂进行反应,经一系列的高温还原、分离等步骤得到钒铁。

这种方法相对简单,但对原料的质量要求较高。

铁矿石加工法则是通过从含有钒的铁矿石中提取钒铁。

首先将铁矿石破碎、粉磨,然后采用浸出、分离、还原等步骤,得到钒铁。

这种方法的优点是原料来源广泛,不受钛石的限制。

无论是钛石还原法还是铁矿石加工法,均需要高温高压下进行反应。

这就要求生产设备具备耐高温、耐腐蚀和高压的特性。

通常,钢质或铸铁设备被广泛应用于钒铁生产中。

生产工艺中还需注意控制反应过程的温度、时间以及原料的比例,以保证最终产物的质量。

此外,还需通过高温熔融、混合搅拌等工艺控制,以确保钒铁中的钒含量符合要求。

总之,钒铁在钢铁生产中具有重要的用途,可大幅改善钢的物
理性能和化学成分。

钛石还原法和铁矿石加工法是主要的钒铁生产工艺,要求生产设备具备耐高温、耐腐蚀和高压的特性。

生产过程需要严格控制温度、时间、原料比例等参数,以确保最终的钒铁质量。

钒钛及其产品主要生产工艺

钒钛及其产品主要生产工艺

钒钛及其产品主要生产工艺一、产业政策(一)鼓励类1、含钒废弃物提钒技术2、高效清洁提钒技术3、钒合金及钒中间合金4、钒颜料及钒催化剂5、钒光学功能材料6、钒能源新材料7、高效选钛技术8、高钛型高炉渣、尾矿提取钛原料技术9、清洁、高效、低能耗富钛料生产技术10、酸溶性钛渣生产钛白粉11、高品质专用型钛白粉12、钛中间合金13、海绵钛、钛基合金及钛材14、钛功能合金15、钛精细化工及粉体功能材料16、密闭、半密闭电炉冶炼高钛渣17、氯化法钛白粉18、钛白粉废弃物的综合利用(二)限制类1、低档锐钛型钛白粉硫酸法钛白粉生产线(产品质量达到国际标准,废酸、亚铁能够综合利用,并实现达标排放的除外)(三)淘汰类1、敞口式电炉冶炼钛渣(四)现有钒加工企业对现有钒加工企业实行总量控制,不在新建钒加工生产项目;充分利用现有钒渣资源,支持现有钒加工生产企业进行升级改造,对现有的工艺技术装备、环保装置等进行技术改造,逐步淘汰落后的生产工艺和技术装备。

二、生产工艺钛白粉生产方法:主要有硫酸法和氯化法。

硫酸法始于1918年,是相对历史长和陈旧的工艺过程。

硫酸法用硫酸酸解钛渣,得到硫酸氧钛溶液,经纯化和水解得到偏钛酸沉淀;再进入转窑煅烧产出钛白粉颜料产品。

硫酸法是非连续生产工艺,工艺流程复杂,需要20道左右的工艺步骤,排放废弃物较多。

晶型转变需更多操作步骤,采用的焚烧工艺需要消耗大量能源。

氯化法在60多年前由杜邦公司发明并产业化。

此法以钛铁矿、高钛渣、人造金红石或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛,经精馏提纯,再进行气相氧化;速冷后,经过气固分离得到钛白粉。

氯化法生产技术是连续生产工艺,与非连续工艺的硫酸法相比,过程简单,工艺控制点少,产品质量易于达到最优的控制,大大减少了废弃物的产生,再加上没有转窑煅烧工艺形成的烧结,其钛白粉原级粒子易于解聚,所以在产品精制的过程较硫酸法大幅度节省能量。

目前,全球钛白粉产能在530万吨左右,其中约60%采用氯化法。

金属钒生产工艺

金属钒生产工艺

金属钒生产工艺
钒是一种重要的金属元素,在工业上有广泛的应用。

下面为您介绍一种金属钒的生产工艺。

1. 原料准备:金属钒的主要原料为钒钛磁铁矿。

首先将钛磁铁矿进行破碎、研磨,使其粒度达到要求。

2. 矿石浸出:将粉状的钒钛磁铁矿与稀硫酸混合,并进行搅拌,使得钛磁铁矿中的钒和钛元素溶解在稀硫酸中,形成含钒、钛的稀硫酸溶液。

3. 电解还原:将含钒、钛的稀硫酸溶液通过电解槽,加强电解反应,使溶液中原本存在的离子还原为金属。

在电解槽中,通过阳极和阴极,在一定的电流和电压下进行电解,得到金属钒。

4. 钒的精炼:通过电解得到的金属钒通常含有一些杂质,需要进行进一步的精炼。

一种常用的方法是将金属钒与一氧化碳或氢气进行反应,生成易挥发的钒化合物,从而将杂质去除。

5. 金属钒的成品加工与储存:精炼后的金属钒通过冷却、卷取等工艺,制成不同规格和形状的成品,如板、卷、管等。

成品通过包装、标识等步骤,存储备用或出售。

总结:金属钒的生产工艺包括原料准备、矿石浸出、电解还原、钒的精炼和金属钒的成品加工与储存。

钒产业技术及应用

钒产业技术及应用

钒产业技术及应用钒产业是一种关键的工业原材料,主要用于制造钢铁合金和化工产品。

钒产业技术及应用涉及到钒的矿石开采、提炼、加工及应用领域。

钒的技术应用广泛,涉及到材料科学、金属冶炼、催化剂、能源储存等多个领域。

以下将分别介绍钒产业的技术和应用。

一、钒产业技术1. 矿石开采:钒的主要矿石有钒钛磁铁矿、钒铁矿和似钒铁矿等。

钒矿石的开采主要包括采矿、选矿、磨矿等步骤。

采矿工艺一般通过爆破或者机械化采矿等方法进行。

选矿主要采用重选和浮选等方法对矿石进行分离和提纯。

磨矿则是对原矿进行碾磨和研磨处理,以便提高矿石的浓度和利用率。

2. 提炼加工:钒的提炼加工主要包括矿石的熔炼、氧化、还原等步骤。

矿石熔炼是先将钒矿石进行熔融,然后通过氧化和还原的工艺分离和提取出钒。

氧化和还原工艺主要是利用氧化和还原反应将钒从矿石中提取出来,然后通过精炼工艺提高钒的纯度。

3. 钒合金制备:钒主要用于制备钢铁合金和其他特种合金。

在钢铁冶炼过程中,钒可以提高钢铁的硬度、耐磨性和强度,改善钢铁的物理和化学性能。

此外,钒还可以用于制备高温合金、耐腐蚀合金、超强钢等特种合金,以满足航空、航天、汽车、船舶等高端领域的需求。

4. 其他应用:钒还可以用于制备催化剂、能源储存材料等。

钒的催化剂可以用于有机合成、环境保护、能源转化等领域。

钒的氧化物和锂离子锂钒氧电池等材料用于储能设备和电动汽车等领域。

二、钒产业应用1. 钢铁冶炼:钒主要应用于钢铁合金制备,以提高钢材的性能和质量。

钒合金可以使钢材具有更好的耐磨性、抗腐蚀性和高温强度,广泛用于制造桥梁、建筑、机械设备、汽车零部件等领域。

2. 特种合金制备:钒用于制备高温合金、耐腐蚀合金、超强钢等特种合金,以满足航空、航天、汽车、船舶等高端领域的需求。

这些特种合金具有耐高温、耐腐蚀、高强度等特点,能够满足苛刻的工作环境要求。

3. 催化剂应用:钒的催化剂可以用于有机合成、环境保护、能源转化等领域。

例如,钒氧化物可以用作SCR催化剂用于脱硝,钒钛类催化剂可以用于有机酸酯的酯交换反应,钒钼类催化剂可以用于石油加氢等。

钒的不同生产工艺

钒的不同生产工艺

1浸出1. 1氧化焙烧法石煤脱碳氧化焙烧在耐火砖砌成的小型立窑中进行。

脱碳氧化焙烧过程中, 实际控制的参数有:入窑原料粒径: 粒径10~30 mm 约占80%(粒径30~50 mm 和粒径5~10 mm 约占20% ) ;原料中水的质量分数平均12. 5% ( 部分> 14% ) ;焙烧温度: 预热层700~800 ℃, 燃烧层800~900 ℃( 燃烧层最高温度有时达1 000℃) , 冷却层600~750 ℃;停留时间: 总停留时间11 h ( 预热层4h, 燃烧层4 h 40 min, 冷却层2 h 20 min) ;残碳质量分数: 0. 4%~0. 8%;溶重烧失量: 15. 1%;生产能力: 熟料约1. 9 t / m2·日。

石煤钒矿经焙烧后, 熟料的颜色有灰色、棕红色、浅褐色或暗( 深) 褐色。

粒径大于30mm 的有黑色包心, 深褐色, 呈烧结状, 总量约占5%~10% 。

经生产调试, 最后生产的浸出工艺流程为一段连续搅拌浸出, 浸出设备为我院设计的50 m3 和100 m3 偏心搅拌槽。

浸出温度85℃、浸出时间20 h、浸出液固比1~ 1. 2、矿石粒度100%- 0. 246mm、硫酸用量为矿石量的11%~ 12% , 原矿品位1. 1% V2O5, 浸出率为75%~ 82%。

浸出矿浆的固液分离采用六级逆流浓密洗涤,洗涤模数为1. 8~ 2, 控制底流液固比1~ 1. 2, 洗涤效率为98% 。

1.2浮选法针对石煤低钒低碳( V2 O5 品位0. 5%~ 0. 8%, 含碳量8%~ 12% ) 的特点, 安徽冶金科学研究所通过小试及中试生产实践, 提出了! 浮选脱碳( 精煤) - 碳( 精煤) 焙烧浮选钒矿- 酸浸物料- 萃取提钒的工艺路线, 其基本流程如附图所示。

采用浮选脱碳( 精煤) - 碳( 精煤) 焙烧浮选钒矿- 酸浸物料- 萃取提钒∀工艺, 对黄山低钒低碳石煤进行处理, 钒的总回收率可达75. 10%。

钒及钒生产工艺

钒及钒生产工艺

钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质:钒是一种十分重要的战略物资,在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。

常温下钒的化学性质较稳定,但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。

例如:钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。

在180℃下,钒与氯作用生成四氯化钒(VCl4);当温度超过800℃时,钒与氮反应生成氮化钒(VN);在800~1000℃时,钒与碳生成碳化钒(VC)。

钒具有较好的耐腐蚀性能,能耐淡水和海水的侵蚀,亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和碱溶液的侵蚀,但能被氧化性酸(浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水)溶解。

在空气中,熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。

此外,钒亦具有一定的耐液态金属和合金(钠、铅、铋等)的腐蚀能力。

钒有多种氧化物。

V2O3和V2O4之间,存在着可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物,在V2O4到V2O5之间,已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。

工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特别是V2O5和生产尤为重要。

它们的主要性质列于下表:二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末,微溶于水(质量浓度约为0.07g/L),溶液呈黄色。

它在约670℃熔融,冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体,它的结晶热很大,当迅速结晶时会因灼热而发光。

V2O5是两性氧化物,但主要呈酸性。

当溶解在极浓的NaOH中时,得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。

它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。

第二章五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了70年,通过几代人的不断总结、探讨,已初步形成了不同的生产工艺模式。

钒的工艺流程

钒的工艺流程

钒的工艺流程钒是一种重要的金属元素,广泛应用于钢铁、化工、电子、航空航天等行业。

钒的工艺流程是指将钒从其原料中提取出来并进行精炼加工的过程。

下面将介绍钒的工艺流程。

首先,钒的原料主要有钒钛磁铁矿、钒镍矿和钒钙状矿等。

其中,钒钛磁铁矿是最主要的钒原料。

在工艺流程中,首先需要对原料进行破碎、筛分、磁选等预处理,以去除其中的杂质和尽可能提高钒的品位。

矿石预处理后,进入浸出阶段。

钒矿石通过浸矿法将钒从矿石中溶解出来。

常用的浸矿法有压碱浸法、浸炭法、氧化浸法等。

其中,压碱浸法是目前广泛应用的一种办法,其主要原理是利用高碱度的溶液与矿石接触,使钒溶解于溶液中。

通过调整溶液的温度、浸速和浸时间等参数,可以控制钒的浸出效果和产品质量。

浸出阶段完成后,需对浸出液进行中和、沉淀、过滤等工序。

通过中和,可以使溶液中的酸碱度接近中性,以便后续的沉淀处理。

在沉淀工序中,通过加入适量的沉淀剂,使得钒以沉淀形式析出。

沉淀后,可以通过过滤将沉淀物分离出来,获得钒含量较高的固体钒酸盐。

固体钒酸盐获得后,将进行还原处理。

还原是将钒的氧化态还原为金属钒的过程。

常用的还原方法有硫化法、氧化亚硫酸法等。

其中,氧化亚硫酸法较为常用,其原理是将固体钒酸盐与亚硫酸盐反应,生成还原态钒。

通过控制反应温度、还原剂浓度和反应时间等参数,可以获得高纯度的金属钒。

还原完成后,金属钒需进行精炼加工。

精炼过程主要包括真空煅烧、高温熔炼和真空蒸馏等工序。

真空煅烧是将还原后的钒金属进行高温处理,去除其中的杂质。

高温熔炼则是通过高温和熔剂的作用,使钒金属达到熔化状态,以方便进一步加工。

最后,通过真空蒸馏,可以除去钒金属中的氧、氮等有害杂质,并进一步提高钒金属的纯度。

最后,经过以上工艺流程,钒金属的加工就基本完成了。

根据钒的不同应用需求,加工出的钒金属可以进一步进行制备成钒粉、钒合金等形式,以满足不同行业的需求。

综上所述,钒的工艺流程主要包括原料预处理、浸出、中和沉淀、还原、精炼加工等工序。

制钒的技术原理

制钒的技术原理

制钒的技术原理制钒的技术原理一、概述制钒是指通过还原炉将铁钛矿中的TiO2还原成Ti,再与氮气反应生成TiN的过程。

制钒是一项高温、高压、高能耗的工艺,但由于其在军工、航空航天等领域的广泛应用,使得制钒技术一直备受关注。

二、铁钛矿的物化特性铁钛矿是含有FeO和TiO2两种主要成分的矿物。

其中,FeO是易于还原的物质,而TiO2则需要高温才能被还原。

因此,在制钒过程中,需要将TiO2先行还原。

三、制钒反应机理1. TiO2还原反应首先,在还原炉中加入铁钛矿,并通过加热使其达到高温状态。

此时,FeO会被还原成Fe,并释放出氧气。

而TiO2则需要更高温度才能被还原:TiO2 + 2C → Ti + 2CO↑其中,C为还原剂。

这个反应可以看做是碳与氧结合形成CO后与TiO2反应生成Ti和CO。

在这个过程中,碳起到了很重要的作用。

由于碳的还原性较强,因此可以将TiO2还原成Ti。

同时,碳还可以与氧结合形成CO,从而促进反应的进行。

2. TiN生成反应当TiO2被还原成Ti后,需要与氮气反应生成TiN:Ti + N2 → TiN这个反应是一个典型的化合物生成反应。

在这个过程中,铁钛矿中的Fe并没有参与到反应中来。

四、制钒工艺流程1. 铁钛矿选矿首先需要对铁钛矿进行选矿处理。

在这个过程中,会根据铁钛矿中FeO和TiO2的含量进行分类处理。

2. 还原炉还原将选好的铁钛矿放入还原炉中,并加入适量的还原剂(如焦炭)。

通过高温加热使其发生还原反应,将TiO2还原成Ti。

3. 氮化反应当Ti被还原出来后,需要与氮气进行氮化反应。

在这个过程中,需要保持一定的温度和压力条件。

4. 精制处理最后,通过精制处理可以得到纯度较高的金属钒和金属铬。

五、制钒技术的发展趋势随着科技的不断发展,制钒技术也在不断改进。

未来,制钒技术将向着更加高效、环保、节能的方向发展。

其中,一些新型反应器和新型还原剂的研发将成为制钒技术改进的重要方向。

六、结语综上所述,制钒是一项高温、高压、高能耗的工艺。

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钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质:钒是一种十分重要的战略物资,在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。

常温下钒的化学性质较稳定,但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。

例如:钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。

在180℃下,钒与氯作用生成四氯化钒(VCl4);当温度超过800℃时,钒与氮反应生成氮化钒(VN);在800~1000℃时,钒与碳生成碳化钒(VC)。

钒具有较好的耐腐蚀性能,能耐淡水和海水的侵蚀,亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和碱溶液的侵蚀,但能被氧化性酸(浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水)溶解。

在空气中,熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。

此外,钒亦具有一定的耐液态金属和合金(钠、铅、铋等)的腐蚀能力。

钒有多种氧化物。

V2O3和V2O4之间,存在着可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物,在V2O4到V2O5之间,已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。

工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特别是V2O5和生产尤为重要。

它们的主要性质列于下表:二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末,微溶于水(质量浓度约为0.07g/L),溶液呈黄色。

它在约670℃熔融,冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体,它的结晶热很大,当迅速结晶时会因灼热而发光。

V2O5是两性氧化物,但主要呈酸性。

当溶解在极浓的NaOH中时,得到一种含有八面体钒酸根离子VO43-的无色溶液。

它与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。

第二章五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了70年,通过几代人的不断总结、探讨,已初步形成了不同的生产工艺模式。

一、五氧化二钒生产工艺方法:五氧化二钒生产按冶炼方法不同可分为火法与湿法冶金:1、火法冶金:将含钒钛磁铁矿经过火法冶金处理后得到含钒铁水,再从铁水氧化出钒渣,使钒得到富集后再使用。

此种方法称之为火法提钒。

钒钛磁铁矿冶炼含钒铁水的方法(1)高炉法:主要流程是用钒钛磁铁矿的烧结矿,在高炉中冶炼出含钒铁水,使用这种方法的有俄罗斯、中国。

(2)电炉法:先将钒钛磁铁矿预还原为金属化球团,再在电炉内冶炼出含钒铁水,使用这种方法的国家有南非、新西兰。

从含钒铁水中吹炼钒渣将含钒铁水在转炉(中国、俄罗斯)、摇包(南非)或铁水包(新西兰)内、通入氧化性气体(氧气、空气),使铁水中的钒氧化出来,得到钒渣。

钒渣作为提取五氧化二钒的原料。

火法提钒的工艺流程见图1所示。

此方法的优点:钒渣作为提取五氧化二钒原料含钒高,处理量少;可回收铁;焙烧温度低(800℃)左右,提取V2O5时动力、辅助原材料消耗少。

(火法主要是指钒渣以前,从钒渣以后至五氧化二钒生产所用仍然是湿法冶金)图1火法提钒工艺流程图2、湿法冶金:传统湿法提钒典型的工艺流程(以南非德兰士瓦合金公司为例)如图2所示。

首先把钒钛磁铁矿磨细(湿磨),磨细后的矿粉与钠盐(硫酸钠)混合造球,球团直接送到链篦回转窑的链篦上,利用回转窑的余热烘干并加热至900℃,随后在回转窑内于1270℃左右停留60—110min,钒转化率可达到92%以上。

此方法的优点:原料处理简单;钒回收率高,从精矿→V2O5收率达80%以上。

此方法的缺点:处理物料量大,设备投资大;焙烧温度高(1200℃以上),动力及辅助原材料消耗大;不回收铁。

现代湿法冶金主要以传统的钠化焙烧提钒和石煤提钒为代表,目前攀钢、承钢所使用方法为钠化法提钒,XX、XX、XX、XX等一些石煤厂采用石煤为原料。

XX华云钒业采用的是钠化提钒工艺。

图2湿法提钒工艺流程图二、湿法冶金生产五氧化二钒生产工艺简介:湿法冶金工艺生产五氧化二钒主要经历以下生产阶段:1、原料预处理;2、固液分离及溶液净化;3、钒溶液沉淀结晶;4、钒酸盐分解、干燥及熔炼。

工艺流程见图3五氧化二钒工艺流程图图3 五氧化二钒生产工艺流程图各操作单元原理及作用简介:1、原料预处理工序:原料预处理工序主要对钒渣以及含钒原料通过高温焙烧或酸、碱溶液浸出等方法处理,使其中的有价元素V完成晶型及结构价态转变,最终生成水溶性、碱溶性或酸溶性的钒盐或钒酸盐。

典型的方法有:(1)钠化焙烧提钒:钒渣(或钒矿)磨细和选去所夹带的金属铁后,配入适当的钠盐附加剂,经过高温焙烧氧化、钠化反应,钒铁尖晶石等不溶性三价钒化合物氧化成五氧化二钒并与钠盐反应,生成可熔性钒酸钠。

V2O5+Na2CO3→2NaVO3+CO2工业上这个过程一般在回转窑、多层焙烧炉及平窑等炉窑中完成,焙烧温度在800~900度。

(2)钙化焙烧提钒:钙化焙烧是将钒渣(或其它含钒原料)与石灰、石灰石混合,氧化焙烧,使钒生成钒酸钙,然后利用钒酸钙的酸溶性,用稀硫酸浸出,再经沉钒的工艺。

也可使用CO2与NaCO3在加温加压条件下浸出,使Ca(VO3)2生成CaCO3和NaVO3,目前只有俄罗斯有此工艺。

V2O5+CaO→Ca(VO3)2(3)碱浸工艺:碱浸工艺是钒原料(其中钒以五价形式存在)经粉碎后直接与强碱溶液混合,使其中的五氧化二钒与碱反应生成钒酸盐溶液。

V2O5+2NaOH→2NaVO3+H2O(4)酸浸氧化工艺:酸浸氧化工艺是将钒原料粉碎后与强酸混合,使其中的高价钒和低价与酸反应生成钒盐,再经进一步氧化生成五价钒。

2Fe(VO3)3+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3(VO2)2SO4Ca(VO3)2+2H2SO4=CaSO4+(VO2)2SO4Mn(VO3)2+2H2SO4=MnSO4+(VO2)2SO4Fe(VO3)2+H2SO4=FeSO4+(VO2)2SO4V2O5+10HCl→2VCl4+Cl2↑+5H2OV2O5+6HCl→2VOCl2+Cl2↑+3H2O2、钒溶液分离净化工序:分离净化工序是将预处理工序处理后的物料或溶液经水、酸浸出,固液分离后再对溶液净化处理,制得合格的含钒酸、碱溶液,为下道工序做准备。

(1)水浸提钒工艺A、间歇式浸出:采用槽车浸出,间断进料,循环富集,浸出合格后,排除弃渣,溶液送至后工序。

目前攀钢部份生产线、承钢、华云钒业、柱宇公司采用该方法。

B、连续浸出:采用带式过滤机,真空内滤机等浸出设备,浸出过程连续进行。

攀钢一部份、XX米易兴辰、卓越钒钛、威钢、XX建龙集团柱宇公司一部采用此方式。

C、堆浸方式,采用浸出池堆浸。

XX、XX、XX、XX等一些小钒厂采用。

(2)碱浸提钒工艺采用Na2CO3或NaOH溶液做为浸出液,然后除硅净化。

此工艺只在特殊情况下应用,一般不采用。

(3)萃取或离子交换净化工艺采用稀硫酸或稀盐酸进行浸出,浸出后溶液采用P204、N235 等萃取剂萃取或采用717阴离子交换树脂等树脂对浸出液进行净化,再进行沉钒。

此工艺在石煤提钒工艺上应用较多。

(4)高压、常压碳酸盐浸出采用CO2气体及Na2CO3或NaOH在加温加压条件下进行浸出后,经除磷等净化过程后,再送后工序沉淀。

此工艺目前国内没有,只有前苏联曾尝试过此工艺。

3、沉淀分离工序:沉淀分离工序主要完成将净化后的钒溶液在碱性、酸性及碱性铵盐或酸性铵盐条件下制成固体的多钒酸钠、多钒酸铵、偏钒酸铵等产品,以为下一步制成五氧化二钒成品做准备。

(1)酸法水解沉淀工艺溶液加入稀硫酸,在PH=1-2条件直接沉淀V2O5,该方法由于Na2O与V2O5是以化合物形式存在,所以钠离子洗不出去,造成产品钠含量高,五氧化二钒品位不高,只能达到70-80%(2)酸法铵盐沉淀工艺钒溶液中加入稀硫酸,调整PH=1-2时,加入氯化铵或硫酸铵,加温沉淀,生成多钒酸铵,进一步分解生产五氧化二钒,此方法可生产98%以上的五氧化二钒。

目前,大型钒厂在条件允许的情况下一率采取该方法。

(3)碱法铵盐沉淀工艺用稀盐酸调整溶液PH=9-11,在常温下加入氯化铵,生成偏钒酸铵沉淀,此法可生产98%以上五氧化二钒,小的钒厂或条件不允许的钒厂采取该方法。

4、分解熔炼工序:分解熔炼工序主要完成片状五氧化二钒和粉状五氧化二钒生产。

将多钒酸钠、多钒酸铵、偏钒酸铵等产品投入分解窑(炉)、熔炼炉内,经过脱水、脱氨以及熔炼制成片状或粉状五氧化二钒。

(1)片状五氧化二钒生产按熔化方式不同可分为:一步法熔化制片五氧化二钒将多钒酸铵或偏钒酸铵直接放入熔化炉中,在1000℃的条件下,脱水、脱氨、熔化一步完成,国内片状五氧化二钒生产几科完全采用该方法三步法熔化制片五氧化二钒多钒酸铵或偏钒酸铵先在干燥器中在小于200℃条件下脱水,再于回转炉内在500℃~600℃条件下脱氨、最后在电弧炉或电阻炉内在800℃条件下熔化制成片状五氧化二钒。

目前俄罗斯及中国试行的闪熔方法应属三步法熔化。

(2)粉状五氧化二钒生产:粉状五氧化二钒是将偏钒酸铵放入分解窑或电阻炉内在小于200℃条件下脱水,再在500℃~600℃分件下分解脱氨制成。

上述工序是当前五氧化二钒生产工艺中主要采用的单元方法,由于原料不同,有一些国内外厂家也有采用冷冻法和分步结晶等方法进行提钒,但应用较少。

第三章钒渣钠化焙烧提取五氧化二钒生产工艺一、原料及原料标准:1钒渣:1.1本工艺使用钒渣为从钒铁水中提炼的钒渣1.2执行标准:中华人民XX国黑色冶金行业标准YB/T008—2006 《钒渣》1.3技术要求:(1)钒渣按五氧化二钒品位分为4个牌号,其化学成份符合表3-1 的规定表3-1 钒渣牌号及化学成份(2)交货钒渣中的金属铁含量应不大于19%(3)钒渣以块状交货,其块度应不大于200mm。

需方对钒渣块度有特殊要求时,由供需双方商定。

1.4检验规则:(1)产品质量的检验和验收由供方技术监督部门进行。

(2)产品应按批交货,每批的批量应不大于60t。

(3)产品中的金属铁含量和水分含量应在计算产品基准量时予以扣除。

(4)产品检验结果不符合要求时,可取双样进行复检,复验结果如果仍然不符合要求,该批产品判为不合格品。

1.5钒渣结算计算方法(基准吨计价法):(1)钒渣价格:以基准吨钒渣价格为计价标准(2)基准吨钒渣:指除水分、金属铁,V2O5含量为10%的钒渣。

(3)钒渣数量:以基准吨为数量计量单位。

(4)基准吨计算:钒渣基准吨=钒渣自然吨重量×(1-H2O%)×(1-MFe%)×钒渣品位(%)÷10%(5)钒渣结算金额计算:钒渣结算金额=钒渣基准吨价格×钒渣基准吨数量2纯碱:纯碱又名无水碳酸钠、苏打。

分子式:Na2CO3碳酸钠是强碱与弱酸生成的盐。

水溶液呈较强的碱性。

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