五氧化二钒

五氧化二钒 钒是一种有色金属，五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁用作合金添加剂，占五氧化二钒总消耗量的80%以上，其次是用作有机化工的催化剂，即触媒，约占总量的10%，另处用作无机化学品、化学试剂、搪瓷和磁性材料等约占总量的10% 五氧化二钒简介 管制信息 五氧化二钒(剧毒) 本品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。 名称 中文名称:五氧化二钒 中文别名:五氧化钒,无水钒酸,氧化钒(V) 英文别名:Vinylchloroformate,Vanadic acid anhydride,Vanadium pentoxide 化学式 V2O5 相对分子质量 181.880 性状 固体。对湿敏感。相对密度 (d?25)1.160。沸点67,69?。折光率(n?20D)1.4100。闪点-4?。易燃。有刺激性和催泪性。有毒。商品常加0.05% 2,6-二叔丁基对甲酚或0.02%对苯二酚一甲酯作稳定剂。 储存 充氩密封4?干燥保存。 用途 氨基和羟基的保护试剂。 工业上硫氧化法制硫酸工艺中二氧化硫转变为三氧化硫步骤地催化剂。 用于冶金工业:制钒铁合金、钒铝合金及其它特种金属材料. 在化肥工业中用于脱碳、脱硫等。还可用于印染、陶瓷的着色材料， 石油化工装置设备的缓蚀剂。用作制硫酸和有机合成的催化剂, 还用于玻璃工业 理化常数 国标编号 61028 CAS号 1314-62-1 EINECS登录号[1] 215-239-8 五氧化二钒 英文名称 Vanadium pentoxide 别 名 钒酸酐 摩尔质量 181.88 g /mol 外观 橙黄色粉末，熔融成块时呈紫红色光泽 分子式 V2O5 分子量 181.88 熔 点 670? 溶解性 微溶于水，不溶于乙醇，溶于浓酸、碱 密 度 相对密度(水=1)3.35 稳定性 稳定 在水中的溶解度 0.8 g/100 mL (20 ?C) 危险标记 13(剧毒品) 化学性质 酸碱反应 五氧化二钒酸性显著，碱性表现不强，既可溶于酸生成相应的黄色偏钒酸根，在pH=2左右可沉淀为偏钒酸，也可溶于碱生成偏钒酸盐溶液。 氧化还原反应 五氧化二钒中的正五价钒可被还原，在酸性介质得到VIV，蓝色的VO(H2O)52+钒氧基离子。以盐酸和氢溴酸作还原剂，氧化产物是相应的卤素单质。 生产工艺 生产原料 工业上提取五氧化二钒的原料主要是含钒石煤矿和钒钛磁铁矿，含钒石煤矿五氧化二钒品位一般在0.5-1.5%,钒钛磁铁矿五氧化二钒品位一般在1.0-5.0%. 矿分解 钒矿的分解方法有二类，一是烧结法，即将粉碎的矿粉与纯碱或钠盐混合并经高温烧结，使其中的低价态的钒氧化并转化为五价的钒酸钠，然后再用水浸取，使钒溶解进入溶液;二是酸溶法，即将粉碎的矿粉用稀酸(主要是稀硫酸)加热 浸取，使钒直接分解进入溶液。 浸取 将烧结料用水浸取，使钒以偏钒酸钠形式进入溶液，过滤洗涤，滤液为粗偏钒酸钠溶液，再经化学沉淀、溶剂萃取等工艺进一步提纯分离杂质，使钒富集到一 /升以上。 定浓度，一般在15克 沉钒 将纯偏钒溶液调节pH值至6.5-7.5后，加入四倍理论量的碳酸氢铵或氯化铵溶液作沉淀剂，控制温度在30度以下，析出偏钒酸铵沉淀，过滤，用5%的碳酸氢铵溶液洗涤2-3次，再用30%乙醇洗1-2次，烘干，得纯偏钒酸铵产品。 影响沉淀的因素 现象 工业生产中浸出液的pH值大约在8-9 之间，加入沉淀剂氯化铵与浓硫酸调节pH值到2-2.5之间，钒可以偏钒酸铵形式沉定，但沉淀受以下条件的影响。 钒溶液的浓度 原液中的钒的浓度越高，钒沉淀时候水解时候的晶核的生长速度也就越快，沉淀速度晶核生长速度快，所以晶体结构不完整，沉淀的颗粒不紧密，吸附的杂质较多水分多，品味地，有时候控制不好很容易出现粘料的情况。总之钒的浓度越高，沉淀速度越快，沉淀物的品位就越低，一般情况下原液的浓度控制在15-20g/L。 酸度的影响 试验证明 ph值=3.6时候钒的沉淀开始进行，当随着酸度的增加，钒的反应速度就越快。但是随着酸度的增大当增大到一定值的时候，就伴随着副反应的的发生，也就是多钒酸氨的反溶解 铵盐量的影响 铵盐的加入方式，一般在碱性溶液下铵盐易于分解，因此工业中卡将溶液ph值调节到4-5 之间，再加入铵盐，然后在搅拌的条件下，在调节ph至道1.9-2.1左右，再 加热沉淀 沉淀时间的影响 当加氨系数固定在0.65时候，ph值等于2.2时，时间达到25分钟以上时候，沉淀率可达到98%以上，实际生产中控制在30-40分钟以上是可以保证沉淀率的。 温度的影响 在其余条件完全相同的情况下，温度的升高可加快钒从溶液中析出的速度，温度对反析出的速度，物理形态、多钒酸氨的品位也有很大的影响。低温下进行沉淀时候，沉淀物的表观颗粒细，颜色红、品位高。高温下得到的沉淀物颗粒大，颜色深，品位相应的低。 沉淀温度大于80摄氏度，沉淀率即可达到99%，实际生产中用蒸汽煮沸沉淀，是完全可以满足沉钒的要求的。 煅烧 将烘干后的偏钒酸铵于回转炉中缓慢升温至300度，保持1小时，再升至 500-550度(不能超过650度，否则五氧化二钒熔融)，保持2小时，最后降至450度保持1小时冷却出炉，即得组成准确、恒定的五氧化二钒产品。煅烧反应为:2 NH4VO3 ? V2O5+ 2 NH3 + H2O 毒性及影响 健康影响 侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。 健康危害:对呼吸系统和皮肤有损害作用。急性中毒:可引起鼻、咽、肺部刺激症状，多数工人有咽痒、干咳、胸闷、全身不适、倦怠等表现，部分患者可引起肾炎、肺炎。 慢性中毒:长期接触可引起慢性支气管炎、肾损害、视力障碍等。但微量的钒(50微克/升以下)有降血糖作用，可作治疗治糖尿病的微量元素药物。 毒理学资料及环境行为 毒性:属高毒类。 急性毒性:LD5010mg/kg(大鼠经口) 危险特性:未有特殊的燃烧爆炸特性。 )产物:可能产生有害的毒性烟雾。 燃烧(分解 环境监测方法 N-肉桂酰-邻-甲苯羟胺比色法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编 苯甲酰苯基羟胺比色法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编 火焰原子吸收法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编 环境标准 中国(TJ36-79)车间空气中有害物质的最高容许浓度 0.1mg/m3[烟];0.5mg/m3[粉尘] 前苏联(1977)大气质量标准 0.02mg/m3 中国《工业场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002)表1中工作场所空气中有毒物质容许浓度:时间加权平均容许浓度(0.05mg/m3)，短时间接触容许浓度(0.15mg/m3)。 应急处置方法 泄漏应急处理 隔离泄漏污染区，周围设警告标志，建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物。避免扬尘，用清洁的铲子收集于干燥净洁有盖的容器中，转移到安全场所。也可以用水泥、沥青或适当的热塑性材料固化处理再废弃。如大量泄漏:收集回收或无害处理后废弃。 防护措施 呼吸系统防护:空气中浓度超标时，应该佩带防毒口罩。必要时佩带自给式呼吸器。 眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。 身体防护:穿相应的防护服。 手防护:戴防护手套。 其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗后再用。进行就业前和定期的体检。 急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着，立即用流动清水彻底冲洗。 眼睛接触:立即提起眼睑，用流动清水冲洗。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖，必要时进行人工呼吸。就医。 食入:误服者给饮大量温水，催吐，就医。 灭火方法:不燃。火场周围可用的灭火介质。