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2020-03-11
钒渣溶液中的一个重要成分是钒酸钠。钒酸钠有多种,按钒酸钠中氧化钠和五氧化二钒的比例不同而不同:4na2o v2o5(4∶1),3na2o v2o5(32o v2o5(摩尔比为2∶1 25(3∶2),5na2o 4v2o5),2v2o5(摩尔比为1∶1)等。,3∶1的钒酸盐为正钒酸盐na3vo4;摩尔比为2∶1的钒酸盐为焦钒酸盐na4v2o7;摩尔比为1∶1的钒酸盐为偏钒酸盐navo3。正钒酸盐溶于水中电离成na和正钒酸根vo4,水溶液的ph值大约为12。随着电解的进行,水溶液ph值下降。各种钒酸根有如下平衡:
- 4-(1)2vo3 2h[v2o7] h2o,4ph值=10.6～12.0;(2)2[v2o7]4- 4h [h2v4o13]ph值=8.9～9.0;
5[h2v4o13]4- 8h 4[h4v5o16]ph值=6.8～7.0。
2[h4v5o16]3- 6h ph值=2.2;(5)v2o5 2h 2[vo2] 3-4- 下,阳极室溶液中的na透过阳离子交换膜到达阴极室;而阳极液中的所有阴离子却因阳离子膜对它们的静电排斥作用不能进入膜中。阳离子交换膜的这种选择透过性造成电解反应的结果是:在阳极室发生氧气,阳极溶液的ph值变小;在阴极室放出氢气,同时产生氢氧化呐溶液。阳极溶液的ph值下降,其效果就如在阳极液中加酸而不带入对应的酸根阴离子。用离子交换膜电解的方法代替普通加酸中和法的优点是不带入杂质阴离子,通过电解还能生产有用的氢氧化呐、氧气和氢气。
湿法冶金工艺生产五氧化二钒主要经历以下生产阶段：
1、原料预处理；2、固液分离及溶液净化；3、钒溶液沉淀结晶；4、钒酸盐分解、干燥及熔炼。
各操作单元原理及作用简介：
原料预处理工序：
原料预处理工序主要对钒渣以及含钒原料通过高温焙烧或酸、碱溶液浸出等方法处理，使其中的有价元素v完成晶型及结构价态转变，终生成水溶性、碱溶性或酸溶性的钒盐或钒酸盐。典型的方法有：
钠化焙烧提钒：
钒渣（或钒矿）磨细和选去所夹带的金属铁后，配入适当的钠盐附加剂，经过高温焙烧氧化、钠化反应，钒铁尖晶石等不溶性三价钒化合物氧化成五氧化二钒并与钠盐反应，生成可熔性钒酸钠。
v2o5 na2co3→2navo3 co2工业上这个过程一般在回转窑、多层焙烧炉及平窑等炉窑中完成，焙烧温度在800～900度。
五氧化二钒工业使用
五氧化二钒汽车用高强度热轧钢板
高强度热轧钢板在中型和轻型载重汽车上应用较多，主要用于制作汽车底盘和车厢的各种梁类部件、保险杠、发动机的悬置梁、车轮的轮辐和轮辋等。要求具有良好的强韧性、成型性及焊接性能。
攀钢采用钒微合金化，陆续开发并形成抗拉强度从370mpa 至510mpa 的系列汽车梁用钢板，该系列汽车梁用钢板进一步提高了成型性，降低了韧脆转变温度，提高了使用的安全性。该系列产品自1994年投放市场以来，以其良好的成型性能及同板强度均匀性等优点深得用户的青睐，到目前为止已累计生产11万吨。
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