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釩的提取工藝
釩礦是我國重要的金屬礦種之一。我國釩資源儲量豐富,居世界,同時也是大生產(chǎn)國和消費國。
釩合金、五氧化二釩及釩化合物主要用于鋼鐵生產(chǎn)、玻璃與陶瓷工業(yè)、 硫酸和石油化工生產(chǎn)行業(yè)。目前,提取五氧化二釩的礦產(chǎn)資源有兩大類:一類是釩鈦磁鐵礦;二類是含釩的碳質(zhì)頁巖(俗稱石煤、煤矸石)。
利用酸使含釩固廢中的釩以VO2 ,VO2 的形態(tài)浸出,加堿中和,在弱堿性條件下用氧化劑使釩成為五價離子(如VO3-),并使釩與鐵的水合氧化物等雜質(zhì)共同沉淀,再用酸堿浸制得粗釩,粗釩經(jīng)堿溶生成五價釩的鈉鹽,并除去雜質(zhì)硅,后用銨鹽二次沉釩得偏釩酸銨,經(jīng)焙燒得到高純V2O5,該工藝已應(yīng)用低釩鋼渣提釩。
直接焙燒提釩法
一般包括焙燒、浸出、沉釩、制偏釩酸銨和鍛燒幾個步驟。焙燒時不加任何添加劑,靠空氣中的氧在高溫下將低價釩直接轉(zhuǎn)化為酸可溶的V2O5。然后用硫酸將焙燒產(chǎn)物中的V2O5以五價釩離子形態(tài)浸出,再對浸出液凈化,除去Fe等雜質(zhì),并用水解沉淀法或銨鹽沉淀法沉淀紅釩,再將紅釩溶解于熱的水溶液中,控制適當(dāng)濃度和PH值,使溶液中的釩主要以VO3(OH)2-形態(tài)存在,澄清后取上清液采用銨鹽沉淀法制片釩酸銨,再鍛燒即得高純V2O5。該法已用于含釩石煤的提釩。
釩的應(yīng)用領(lǐng)域-——鋼鐵行業(yè)
85%左右的金屬釩是以釩鐵和釩氮合金的形式被添加于鋼鐵生產(chǎn)中,以提高鋼的強度、韌性、延展性和耐熱性。含釩的高強度合金鋼廣泛應(yīng)用于輸油/氣管道、建筑、橋梁、鋼軌等生產(chǎn)建設(shè)中。含釩高強度合金鋼主要有:高強度低合金(HSLA)鋼(綜合);HSLA鋼板;HSLA型鋼;HSLA帶鋼;先進高強度帶鋼;建筑用螺紋鋼筋;高碳鋼線材;鋼軌;工具和模具鋼等。