五氧化二钒生产按冶炼方法不同可分为火法与湿法冶金:
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。钒渣作为提取的原料。
火法提钒的工艺流程:
此方法的优点:钒渣作为提取原料含钒高,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。
钒的含量分布钒的踪迹遍布全世界。在地壳中,钒的含量并不少,平均在两万个原子中,就有一个钒原子,比铜、锡、锌、镍的含量都多,但钒的分布太分散了,几乎没有含量较多的矿床。在海水中,在海胆等海洋生物体内,在磁铁矿中,在多种沥青矿物和煤灰中,在落到地球的陨石和太阳的光谱线中,人们都发现了钒的踪影。钒是地球上广泛分布的微量元素,其含量约占地壳构成的0.02%,获取相对容易。具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。
钒在高碳钢中的应用介绍钒在高碳钢中的应用
在高碳钢中采用钒微合金化,主要用于钢轨、轴承钢、工具钢、模具钢等的生产,目前攀钢采用钒微合金化生产的钢种主要为铁路钢轨。 重轨钢属于珠光体型钢。
度和屈服强度随片间距的减小而增加,韧性则与珠光体团的大小及渗碳体厚度有关,微量钒在重轨钢中的作用研究结果表明,钒可以细化奥氏体晶粒、细化珠光体组织并改变其组织形态,产生沉淀强化作用,提高重轨的强度和使用寿命。
钒有多种氧化物。V2O3和V2O4之间,存在着可用通式VnO2n-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。所以冶金上的添加剂不是直接采用V2O5,而是使用钒铁(FeV)。