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釩的性質
釩(Vanadium),化學符號V,元素周期表中序數(shù)為23,原子量為50.94。釩是銀白色略帶藍色的金屬,具有延展性;含有氧、氮、氫時則變脆、硬。99%),NH4VO3(偏釩酸銨)、NaVO3及KVO3等它們分別應用丁催化劑、陶瓷著色劑、顯影劑、干燥劑及生產(chǎn)高純氧化釩或釩鐵的原料。釩在較高的溫度下與原子量較小的非金屬形成穩(wěn)定的化合物;在低溫下有良好的耐腐蝕性。釩進入合金后可增強合金的強度,降低熱膨脹系數(shù)。
釩在地殼中的豐度約為0.02%,比銅、鋅、鎳、鉻都高。按地殼中元素豐度排列3位。具有耐鹽酸和硫酸的本領,并且在耐氣、耐鹽、耐水腐蝕的性能要比大多數(shù)不銹鋼好??梢哉f,在地殼中含有非常豐富的釩金屬。但釩金屬有一個特點,很難形成獨立的礦床,伴生性非常明顯,因此在自然界非常分散,通常和其他金屬伴生,如:釩鈦磁鐵礦。因此,不太容易單獨對釩金屬進行開采和提煉,釩產(chǎn)品多作為冶金業(yè)的副產(chǎn)品生產(chǎn)。
釩主要用于制造高速切削鋼及其他合金鋼和催化劑。把釩摻進鋼里,可以制成釩鋼。而國際通用的鋼筋是460Mpa的Ⅲ級鋼筋,歐洲已經(jīng)在使用500Mpa的鋼筋。釩鋼比普通鋼結構更緊密,韌性、彈性與機械強度更高。釩鋼制的,能夠射穿40厘米厚的鋼板。但是,在鋼鐵工業(yè)上,并不是把純的金屬釩加到鋼鐵中制成釩鋼,而是直接采用含釩的鐵礦煉成釩鋼。
釩的鹽類的顏色真是五光十色,有綠的、紅的、黑的、黃的,綠的碧如翡翠,黑的猶如濃墨。釩是鋼鐵中很重要的合金元素之一,能使鋼具有特殊的機械性能,提高鋼的抗拉強度和屈服點,尤其能夠提高鋼的高溫強度,提高工具鋼的使用壽命,釩和硫、氮、氧都具有強的親和力,在煉鋼時,可作為細化晶粒的脫氧劑。如二價釩鹽常呈紫色;三價釩鹽呈綠色,四價釩鹽呈淺藍色,四價釩的堿性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二釩則是紅色的。這些色彩繽紛的釩的化合物,被制成鮮艷的顏料:把它們加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用來制造各種墨水。
偏釩酸鈉(NaVO3)、焦釩酸鈉(Na4V2O7)和正釩酸鈉(Na3VO4)比較常見,它們在水中易溶解,生成水合物。水浸:焙燒后物料用水浸出,釩呈NaVO3狀態(tài)進入液相,雜質鉻(Na2Cro3)、磷(Na2HPO4)及硅(Na2SiO3)也隨釩酸鈉進入液相,其它雜質留在渣中。以偏釩酸鈉為例,在35℃以上時它能從其溶液中結晶出無水結晶,而在35℃以下則析出NaVO3·2H2O。偏釩酸鈉的溶解度隨溫度升高而增加。
室溫下金屬釩較穩(wěn)定,不與空氣、水和堿作用,也能耐稀酸。高溫下,金屬釩很容易與氧化氮作用。釩在合金中的應用釩和鈦組成重要的金屬合金Ti-6A1-4V、用于飛機發(fā)動機、宇航船艙骨架、、軍艦的水翼和引進器、蒸汽渦輪機葉片、火箭發(fā)動機殼等。當金屬釩在空氣中加熱時,釩氧化成棕黑色的三氧化二釩、鐵紅色的四氧化二釩,并終成為桔黃色的五氧化二釩。釩在氮氣中加熱至900~1300℃會生成氮化釩。釩與碳在高溫下可生成碳化釩,但碳化反應必須在真空中進行。當釩在真空下或惰性氣氛中與硅、硼、磷、一同加熱時,可形成相應的硅化物、硼化物、磷化物和。
我國全釩液流電池領域技術和應用一直在積極研究和探索中,已運行項目成效顯著。釩的性質及應用,釩的性質: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)濟和中占有十分重要的位置。截至2019年6月底,中國電池儲能裝機1160.8MW,其中,液流電池19.5 MW。全釩液流電池在整個電化學儲能技術中的占比還是比較小。整個產(chǎn)業(yè)還沒有規(guī)?;刑幱谑袌龌l(fā)展前期,目前基本技術趨于成熟,但由于行業(yè)內企業(yè)及企業(yè)體量均有限,項目開發(fā)能力較弱,行業(yè)發(fā)展主要靠政府項目推動,以少數(shù)項目推進為主,以銷定產(chǎn)的特征明顯,所以當下行業(yè)核心任務是通過供應鏈優(yōu)化和項目規(guī)模升級降成本。
競爭力與傳統(tǒng)的鉛蓄電池、鋰離子電池相比,全釩液流電池在安全性、循環(huán)壽命和系統(tǒng)殘值(資源循環(huán)利用)等方面具有突出優(yōu)勢,尤其適合應用在固定式大容量儲能領域。