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釩的性質(zhì)及應(yīng)用,釩的性質(zhì):
釩是一種十分重要的戰(zhàn)略物資,在鋼鐵、電子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、體育、、電源、陶瓷等在國民經(jīng)濟(jì)和中占有十分重要的位置。
常溫下釩的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)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。例如:釩在空氣中加熱至不同溫度時(shí)可生成不同的釩氧化物。在180℃下,釩與氯作用生成(VCl4);其中以5價(jià)態(tài)為蕞穩(wěn)定,其次是4價(jià)態(tài),五價(jià)釩的化合物具有氧化性能,低價(jià)釩則具有還原性。當(dāng)溫度超過800℃時(shí),釩與氮反應(yīng)生成氮化釩(VN);在800~1000℃時(shí),釩與碳生成碳化釩(VC)。
釩有多種氧化物。V2O3和V2O4之間,存在著可用通式V n O2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物,工業(yè)上釩氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特別是V2O5和生產(chǎn)尤為重要。
V2O5是一種無味、無嗅、有毒的橙黃色或紅棕色的粉末,微溶于水(質(zhì)量濃度約為L),溶液呈黃色。它在約670℃熔融,冷卻時(shí)結(jié)晶成黑紫色正交晶系的針狀晶體,它的結(jié)晶熱很大,當(dāng)迅速結(jié)晶時(shí)會(huì)因灼熱而發(fā)光。V2O5是氧化物,但主要呈酸性。
把釩鈦磁鐵礦磨細(xì)(濕磨),磨細(xì)后的礦粉與鈉鹽(硫酸鈉)混合造球,球團(tuán)直接送到鏈篦回轉(zhuǎn)窯的鏈篦上,利用回轉(zhuǎn)窯的余熱烘干并加熱至900℃,隨后在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)于1270℃左右停留60—110min,釩轉(zhuǎn)化率可達(dá)到92%以上。
濕法冶金工藝生產(chǎn)主要經(jīng)歷以下生產(chǎn)階段:1、原料預(yù)處理;2、固液分離及溶液凈化;3、釩溶液沉淀結(jié)晶;4、釩酸鹽分解、干燥及熔煉。
片狀生產(chǎn)
按熔化方式不同可分為:
一步法熔化制片
將多釩酸銨或偏釩酸銨直接放入熔化爐中,在1000℃的條件下,脫水、脫氨、熔化一步完成,國內(nèi)片狀生產(chǎn)幾科完全采用該方法。
五氧化二釩技術(shù)現(xiàn)狀:
1、無鹽焙燒提釩技術(shù)(空白焙燒技術(shù)) 九十年代初,湖南省煤炭研究所聯(lián)合有關(guān)企業(yè)開發(fā)研究無鹽焙燒提釩技術(shù)(不添加任何添加劑),目前該技術(shù)僅在湖南省懷化的個(gè)別企業(yè)采用,礦石中釩的總收率在38-45%之間,經(jīng)過技術(shù)改進(jìn),收率有所提高。 該技術(shù)對礦石有很強(qiáng)的選擇性,而且收率低,不具備工業(yè)化推廣價(jià)值。如果五氧化二釩,離開了現(xiàn)場癥狀自然緩解,休息一兩天一般自然恢復(fù),不需。
2、 其它技術(shù)改進(jìn) 包括用于焙燒過程的多元復(fù)合焙燒添加劑,用于浸出過程的多元復(fù)合浸取劑等,都只是對工藝過程的一種配方式改進(jìn),且均有一定的局限性,不屬于新工藝新技術(shù)的范疇。
釩在陶瓷、玻璃bai和顏料中的應(yīng)用: 釩在陶瓷工業(yè)上用du作顏料(稱作陶瓷顏料)。在玻璃中添dao加(0.02%V2O5)可以消除睛有傷害和造成織物褪色的高能超紫外線。釩也可用于調(diào)黃綠色玻璃,而氧化釩和氧化銫混合物可制得綠玻璃,該綠玻璃用于測量UV輻射強(qiáng)度。其工藝技術(shù)原則流程:釩礦磨細(xì) 工業(yè)用鹽——團(tuán)礦成球焙燒——水浸——酸沉粗釩——堿溶——銨鹽沉釩——脫氨制精釩。預(yù)計(jì)該應(yīng)用將逐步增加。
釩在顏料中可作為添加劑。一些特殊的元素在不同的晶格中可產(chǎn)生各種顏色。釩能產(chǎn)生藍(lán)、黃和綠色,尤其是美麗的藍(lán)色著色劑,稱作釩藍(lán)。它是在釩化合物存在下,加熱氧化鋯和硅石生產(chǎn)含釩鋯晶體得到的。 釩的氧化物和偏釩酸鹽可用于生產(chǎn)印刷油墨,他們可促使反應(yīng),形成樹脂黑涂料。五氧化二釩的化學(xué)性質(zhì)釩原子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)為3d34s2,五個(gè)價(jià)電子都可以參加成健,能生成 2、 3、 4、 5氧化態(tài)的化合物,其中以五價(jià)釩的化合物較穩(wěn)定。根據(jù)添加偏釩酸銨的性能,可生產(chǎn)一些局快干油墨。少量的也用于紡織物印花業(yè)。釩有助于氧化,得到較濃而的黑色染料。