五氧化二钒

五氧化二钒 五氧化二钒的性质 五氧化二钒是一种无味无嗅有毒的橙黄色或红棕色的粉末或片状粉末。 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，其次是用作有机化工的催化剂，即触媒，另处用作无机化学品、化学试剂、搪瓷和磁性等。 五氧化二钒的生产方法 一般以原料分为以下几种： 1）钒渣提钒；2）含钒钢渣提钒；3）钠化渣提钒；4）石煤提钒；5）钒矿钙化提钒；6）含钒铀矿提钒；7）铝土矿提钒等 前三种方法统称为从钒钛磁铁矿中提钒，我国钒资源的存在决定了其生产方式。 接下来主要介绍钒渣提钒。 钒渣生产二氧化二钒生产原理 原料：钒渣 辅料：钠盐（碳酸钠、硫酸钠）或钙盐（碳酸钙）、铵盐(氯化铵或硫酸铵)。 产品：片状或粉状五氧化二钒，含量一般为97~99%。 以钒渣作为原料生产五氧化二钒主要包括原料预处理、焙烧、钒溶液沉淀结晶和钒酸盐分解、干燥及熔炼等五个工序。工艺流程如下图 钒盐+钠盐 预处理 混料 回转窑煅烧 浸出分离 铵盐沉钒 高温熔化 冷却制片 五氧化二钒产品 生产五氧化二钒的实质： 用钠盐使钒和部分杂质溶解于水，生成钒酸钠，再加入铵盐使钒沉淀出来，生成钒酸盐，而其他杂质不沉淀，再将钒酸按焙烧分解为五氧化二钒即可。 6 焙烧过程的主要化学反应 钒渣和钠盐的混合料在回转窑中的焙烧过程中是在氧化气氛下，物料从低温到高温再逐渐降温的连续过程，主要物理化学反应包括： 1）在300℃左右金属铁氧化 2）在500℃~600 ℃黏结相铁橄榄石氧化并分解 3）在600℃~700 ℃尖晶石氧化分解 4）在600℃~700 ℃五氧化二钒与钠盐反应生成溶于水的钒酸钠 5）在600℃~700 ℃五氧化二钒与铁、锰、钙等氧化物生成溶于酸但不溶于水的钒酸盐 上述产物在水浸时，可溶性的杨溶解到水中，部分产物将发生水解。 焙烧后的浸取分离 钒渣焙烧后的浸出与净化过程就是用水作浸出价质，在一定的工艺条件下，将熟料中的水溶性钒化合物转入水溶液中。通过循环富集和过滤、除杂、沉降等过程，最后得到含钒水溶液。 浸出液pH在7.5~9.0之间，故偏钒酸按是浸取液中钒存在的主要形式。 钒溶液铵盐沉淀 钒溶液铵盐沉淀是将钒酸钠溶液用硫酸调节到一定酸度，加入铵盐，在加热搅拌的条件下沉淀结晶出橘黄色的多钒酸按（APV）,沉淀后上层液（母液）含钒在0.1g/L以下。反应方程式为： 6NaVO3+2H2SO4+2NH4Cl=(NH4)2V6O16 +2Na2SO4+2H2O   由于钒在不同浓度和pH的溶液中存在的形式有复杂的变化，其沉淀的晶体结构也呈多样性，这为酸法铵盐沉淀控制增加了难度。 主要生成两种沉淀物，其一是橘黄色的多钒酸铵、其二是棕红色或砖红色的絮状多钒酸盐沉淀，由于其杂质含量高，过滤性能差，生产过程应该避免它的生产。 多钒酸铵的分解熔化 多钒酸铵是一种铵的聚钒酸盐，根据沉淀的条件不同，沉淀产物的分子组成不易，其分子式主要是NH4)2V12O31·nH2O 、(NH4)2V6O16·nH2O，受热不稳定分解成氨气以及五氧化二钒。由于氨气在该温度下是一种强还原剂，能将五氧化二钒还原成四氧化二钒，若有足够的氧气，四价钒重新被氧化为五价钒。 谢谢