五氧化二釩生產按冶煉方法不同可分為火法與濕法冶金:
火法冶金:將含釩鈦磁鐵礦經過火法冶金處理后得到含釩鐵水,再從鐵水氧化出釩渣,使釩得到富集后再使用。此種方法稱之為火法提釩。
釩鈦磁鐵礦冶煉含釩鐵水的方法
(1)高爐法:主要流程是用釩鈦磁鐵礦的燒結礦,在高爐中冶煉出含釩鐵水,使用這種方法的有俄羅斯、中國。
(2)電爐法:先將釩鈦磁鐵礦預還原為金屬化球團,再在電爐內冶煉出含釩鐵水,使用這種方法的國家有南非、新西蘭。
從含釩鐵水中吹煉釩渣
將含釩鐵水在轉爐(中國、俄羅斯)、搖包(南非)或鐵水包(新西蘭)內、通入氧化性氣體(氧氣、空氣),使鐵水中的釩氧化出來,得到釩渣。釩渣作為提取的原料。
火法提釩的工藝流程:
此方法的優點:釩渣作為提取原料含釩高,處理量少;可回收鐵;焙燒溫度低(800℃)左右,提取V2O5時動力、輔助原材料消耗少。
釩的蹤跡遍布全世界。釩電池的優點是可在常溫下安全使用,電解液和電池使用壽命均長,制造成本低。在地殼中,釩的含量并不少,平均在兩萬個原子中,就有一個釩原子,比銅、錫、鋅、鎳的含量都多,但釩的分布太分散了,幾乎沒有含量較多的礦床。在海水中,在海膽等海洋生物體內,在磁鐵礦中,在多種瀝青礦物和煤灰中,在落到地球的隕石和太陽的光譜線中,人們都發現了釩的蹤影。釩是地球上廣泛分布的微量元素,其含量約占地殼構成的0.02%,獲取相對容易。
釩在高碳鋼中的應用
在高碳鋼中采用釩微合金化,主要用于鋼軌、軸承鋼、工具鋼、模具鋼等的生產,目前攀鋼采用釩微合金化生產的鋼種主要為鐵路鋼軌。 重軌鋼屬于珠光體型鋼。
度和屈服強度隨片間距的減小而增加,韌性則與珠光體團的大小及滲碳體厚度有關,微量釩在重軌鋼中的作用研究結果表明,釩可以細化奧氏體晶粒、細化珠光體組織并改變其組織形態,產生沉淀強化作用,提高重軌的強度和使用壽命。
釩有多種氧化物。常溫下釩的化學性質較穩定,但在高溫下能與碳、硅、氮、氧、硫、氯、等大部分非金屬元素生成化合物。V2O3和V2O4之間,存在著可用通式VnO2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物,在V2O4到V2O5之間,已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。工業上釩氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特別是V2O5和生產尤為重要。