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金属钒铁
金属钒铁
国家金属钒铁标准
2019-01-04 09:45:31
钒铁主要用于冶炼合金钢。如在弹簧钢、轴承钢和铸铁上都有广泛的应用、钒铁的含钒量30%以上，在电炉中炼制。钒的各种化合物广泛应用于化学工业中作触媒剂。钒所以这样广泛地用于钢铁工业上，是由于钒能同钢中的碳生成稳定的碳化物，它可以细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化的温度。因此，钢中加入少量钒就可显著地改善钢的性能，大大提高钢的强度、韧性、耐磨能力、承受冲击负荷的能力和抗腐能力等。
我国钒铁的技术条件，国家标准(GB 4139-87)作了规定。钒铁按钒和杂质含量的不同，分为6个牌号，其化学成分见表1。
表1 钒铁化学成分牌号化学成分 /%VCSiPSAlMn不小于不大于FeV40-A40.00.752.000.100.061.0 FeV40-B40.01.003.000.200.101.5 FeV50-A50.00.402.000.070.040.50.50FeV50-B50.00.752.500.100.050.80.50FeV75-A75.00.201.000.050.042.00.50FeV75-B75.00.302.000.100.053.00.50 钒铁以块状供货;最大块重不得超过8kg，通过10mm*10mm筛孔的碎块，不得超过该批总重的3%。
钒铁的基本知识
2018-12-12 09:37:10
钒作为元素周期表钒族元素中的一员，其原子数为23，原子重量为50.942， 熔点为1887°C，沸点为3337°C。纯钒呈现为闪亮的白色，质地坚硬，为体心立方结构，晶格系数为3.024 Å。 钒在地壳中为第17位常见的元素，且很少以单质的形式直接使用。然而钒确实是一种很有价值的合金元素，可以添加于钢中、铁中，并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域。钒的化合物也十分有用，可以被广泛地用来生产如催化剂、化妆品、染料、以及电池等。基于钒的广泛用途，以提取和使用钒为目的的全球产业也随之得以发展。该产业几乎存在于世界的各个大陆上。
金属钒介绍
2019-03-08 12:00:43
钒是一种稀有金属，钒是从英语的Vanadium音译过来的。钒的化学符号是V，它的原子序数是23。钒的化学性质非常安稳，在常温下不会被氧化。钒对食盐溶液及海水具有高度的耐蚀性。碱溶液及硫酸对它不起作用，、热的浓硫酸和硝酸以及能溶解钒。熔融的碱、碳酸钾、可溶解钒并构成钒酸盐钒与硅和碳构成的硅化物和碳化物具有高的硬度及化学安稳性。
钒在933K(660℃)以上的温度中被氧化成五氧化二钒V2O5。钒的结构强度适当高，但极易燃、钒的化合物毒性很高、含钒的尘土被吸入后会致肺癌。在氧化物中钒一般显+5价，但也有+2、+3和+4价的氧化物存在，不过它们比较简单过渡为+5价的氧化物。2价和3价的钒氧化物是碱性的，4价的氧化物是双性的，5价的氧化物是酸性的。
在自然界，钒的矿藏一般与其它金属矿藏共生在一起。钒一般以化合物方式
存在，自然界中约有65种钒的化合物。在自然界中，矾土、石油、煤和油页岩中都含有不少钒。光谱分析发现，在太阳和一些恒星的表面也有钒。
钝金属钒是用钙在钢制容器内复原五氧化二矾的方法制得的。得到的金属钒微粒洗刷后于真空炉中熔成块，如此取得的金属含99.99%的钒。不过，大多数钒来自于其它矿藏加工时的副产品。
石煤是一种含碳少、发热值低的残次无烟煤，又是一种低档次多金属共生矿，钒是其间最主要的有价金属元素。含钒石煤遍及我国湘、鄂、川、黔、浙、桂、赣、皖、陕、晋、豫、甘等20余个省区，大多处于经济落后地带。据有关统计资料，石煤中钒的总储量是我国闻名于世的钒钛磁铁矿中钒总储量的7倍，仅浙江至广西一条长约1600多公里的石煤矿，就蕴含着1亿吨以上的五氧化二钒。由此可见，对如此丰厚名贵的含钒石煤资源进行开发利用，具有巨大的经济潜力和社会效益。
金属钒生产方法
2018-12-12 09:37:10
工业上常以各种含钒矿石为原料制备钒。如在钒炉渣中加入NaCl，经空气焙烧后，先生成NaVO。
金属钒制取和用途
2019-03-07 10:03:00
金属钒制取(preparation of vanaciilam metal)用金属或碳将钒氧化物复原成金属钒的进程，为钒冶金流程的重要组成部分。首要有钙热复原、真空碳热复原、氯化物镁热复原和铝热复原四种办法。 钙热复原一种工业规划出产金属钒的办法。以V2O5或V2O3为质料，屑为复原剂。钙用量为理论量的60%。钙屑和V2O5或V2O3混合后，参加到放置在用惰性气体清洗过的钢质反响罐的氧化镁坩埚(朴昌林)中，再加碘(也可用硫)作发热剂，碘参加量按生成1mol钒增加0.2mol碘计量，充氩气密封后，用高频感应器加热，温度达973K时便开端反响：V2O5+5Ca≈ 2V+5CaO+1620.07kJ V2O3+3Ca≈ 2V+3CaO+683.24kJ因系放热反响，反响开端后便中止加热。中止加热后温度会主动上升到2173K。生成的塑性金属钒块或钒粒用水洗去附着物，钒收率约74%。若在炉料中加铝时，钒收率可提高到82%～97.5%，但因钒含铝高而变脆。真空碳热复原将V2O5粉与高纯碳粉混合均匀，加10%樟脑溶液或酒精，压块后放入真空碳阻炉或感应炉内。炉内真空压力到6.66×10-1Pa后，升温至1573K，保温2h。冷却后将反响产品破碎。依据第一次复原产品的组分再配入适量碳化钒或氧化钒进行二次复原。二次复原炉内的真空压力为2.66×10-2Pa，温度控制在1973～2023K之间，并保温一段时间。真空碳复原法所得金属钒的成分(质量分数m/%)为：钒99.5，氧0.05，氮0.01，碳0.1。
钒收率可达98%～99%。 镁热复原金属镁的纯度高，报价比钙低，反响生成的氯化镁比氯化钙易挥发，所以用镁复原比用钙复原更为合理。其复原进程如下：(1)用含钒80%的钒铁氯化制取粗;(2)用蒸馏法脱除粗四氧化钒中的;(3)在圆柱形镁回流器中将转化为VCl3;(4)用蒸馏法去除VCl3中的VOC13;(5)将冷却后的破碎后放置在复原反响罐中，在氩气维护下参加镁将VCl3复原成金属钒;(6)用真空蒸馏法除掉金属钒中的镁和氯化镁;(7)用水洗去金属钒中残留的氯化镁，枯燥后取得产品钒粉。复原作业在软钢坩埚中进行。软钢坩埚放在软钢罐内，用煤气加热。先将酸洗后的镁锭参加坩埚，再参加3倍于镁锭量的。复原温度控制在1023～1073K。依据温度指示器判别反响的快慢，如反响缓慢则补加镁，保温约7h后冷却到室温。每批可出产18～20kg金属钒。然后取出坩埚放在蒸馏炉中缓慢加热至573K温度，并在573K下保温。当指示压力达0.1333～0.6666Pa时再升温到1173～1223K保温8h，快速冷却到室温，所得海绵钒的纯度为99.5%～99.6%，钒收率为96%。铝热复原法德国选用铝热复原法出产粗金属钒。这种办法是将五氧化二钒和纯铝放在反响弹进行反响，生成钒铝合金。钒合金在2063K的高温文真空中脱铝，可制得含钒94%～97%的粗金属钒。金属钒用处：用处：首要用于制造合金钢和有色金属合金，还用于制造电子工业中的电子管阴极、栅极、射线靶及吸气剂、电极管的荧光体等，或许用作钛基合金的增加元素和高强度耐热特种合金的增加元素。可制造高速增殖堆、核燃料包套。
冶金辅助材料矿产--铁钒土
2019-01-04 09:45:23
一、用途
铁钒土即含铁高的耐火粘土和铝土矿。
铁钒土主要用作炼钢熔剂，利于造渣和清除炉壁上的结瘤。也可用作水泥的配料。
二、矿物成分
铁钒土的组成矿物及其化学成分，与耐火粘土、铝土矿的基本相同，唯Fe2O3较高，凡因Fe2O3含量超过允许要求的上述矿产可作铁钒土地用。矿物组成及化学成分详见耐火粘土、铝土矿。
三、一般工业要求品 级化学成分（%）Al2O3Fe2O3Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级≥50≥45≥35≤10≤15≤19可采厚度：≥0.7米，夹石剔除厚度：≥0.5米
四、矿床实例
河北唐山铁钒土矿(与耐火粘土伴生)品级化学成分（%）开采厚度（米）Al2O3+TiO2Fe2O3Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级≥48—56≥45≥45≤10≤15≤190.7(表内)0.5-0.7（表外）五、附录
冶金工业部1982年5月1日YB2417—81号颁布的质量标准如下，供炼钢用铁钒土产品。
产品按化学成分分为下列品级品级化学成分（%）Al2O3+TiO2SiO2Ⅰ级品Ⅱ级品Ⅲ级品≥50≥48≥45≤20≤25≤30产品块度：5—30毫米。
30毫米者均不得超过5%。
黑色金属钒简介及应用
2019-03-07 10:03:00
钒(V)元素简介 单质：钒 单质化学符号：色彩和状况：银白色。密度:5.96克/厘米3。熔点:1890±10℃沸点:3380℃，发现人：塞夫斯唐姆 发现时代：1830年元素描绘高熔点金属之一，呈浅灰色。密度5.96克/厘米3。熔点1890±10℃，沸点3380℃，化合价+2、+3、+4和+5。其间以5价态为最安稳，其次是4价态。电离能为6.74电子伏特。有延展性，质坚固，无磁性。具有耐和硫酸的身手，并且在耐气-盐-水腐蚀的功能要比大多数不锈钢好。于空气中不被氧化，可溶于、硝酸和。
金属矿物铁的概念
2019-01-25 10:19:13
金属矿物铁是指溶解于酸的铁的数量，也就是全铁和含铁硅酸盐（ 绿帘石和绿泥石等）某些变种的不溶矿物中含铁量的差值。按照选矿研究设计院乌拉尔分院的术语，与无水氧化物和氢氧化物以及碳酸化合物结合的铁属于金属矿物铁。呈氧化物和碳酸盐矿物化合物的铁称为金属矿物铁；而硅酸盐矿物化合物的铁则称为非金属矿物铁或硅酸铁。 援引的金属矿物铁概念的定义是以化学分析和矿物分析的条件以及把部分或全部含铁硅酸盐分入铁矿石非金属矿物类的条件为基础而确定的。 该术语本身不包括潜在的选矿可能性、冶金处理方法的技术经济指标，不考虑合理的利用矿藏和硅酸盐成分的铁矿石冶炼金属的实践。 金属矿物铁的定义不仅是工艺概念，而且也是考虑到矿石性质、选矿过程和冶金过程的工艺参数、以及用其冶炼时利用矿石的经济效果的经济概念。 根据上述情况，金属矿物铁是矿石中的金属量，这部分金属量在现代生产水平上，用一定的冶金方法或其它方法来回收，在技术上是可能的，而且在经济上也是合理的。 非金属矿物铁的定义与金属矿物铁相似，是矿石中的金属量，这部分金属量在现代生产水平上，用一定的冶金方法或其它方法回收，在技术上是不可能的或在经济上是不合理的。 因此金属矿物铁和非金属矿物铁概念的决定性因素是选矿方法和选矿的经济效果、从矿石中回收金属的多少和对精矿的要求，后者取决于根据冶炼的允许投资条件而采用的冶炼方法。 铁矿石中金属矿物铁和非金属矿铁的含量是含于含铁矿物中铁的数量，把这种铁全部或部分地回收到精矿中可以保证冶炼方法对精矿的要求。矿石中金属矿物铁理论上的可能品位决定于在精矿质量特性令人满意的条件下最充分地从矿石中回收金属。 用现有的方法是使矿石中的脉石部分地转入炉渣中（高炉冶炼法）或使铁直接还原（金属化、直接炼铁、粉末冶金）的办法从含铁矿物中回收金属。 从铁矿矿物中回收金属的高炉冶炼法，为了造渣，要求炉料中必须有某种最低数量和一定比例的碱性脉石和酸性脉石。炉料的这种非金属矿石部分可以借加专门的熔剂和精矿中的脉石来形成，精矿中的脉石呈杂质或和铁化合的形式含于铁矿矿物中。[next] 因此，矿石中可以回收到高炉冶炼用精矿中的最大数量的铁是精矿中铁矿矿物的金属量，铁矿矿物无论是含脉石杂质或不含脉石杂质，在经济合理的高炉冶炼条件下，从形成最小的造渣量的条件出发，以保证精矿中铁的最高回收率。此时，精矿的铁回收率就该冶金处理法而言，可以认为是极限容许回收率。因为矿石的选别和规定铁品位与回收率的铁精矿的冶金处理，在提高回收率时，由于选矿费用的上升在经济上不一定是有利的，应当以经济上合理的精矿铁品位作为最佳铁品位。 精矿最佳铁品位取决于可选性，金属矿石和脉石的矿物组成，采用的选矿工艺，采矿、选矿和造块的生产费用和投资费用，运输赞用，冶炼条件、冶金工厂的合理配料和矿石供给。对于每个铁矿矿床而言，其最佳选矿限度由于上述因素的影响而不同。对于从大多数矿床的磁铁石英岩中选出的精矿，最佳选矿深度取决于精矿铁品位值，在炉料中仅使用精矿时为66~68%；在炉料中仅使用部分精矿时为69~70%。但对于高炉冶炼来说，精矿的最佳铁品位总是小于矿物含铁量（如果铁矿矿物本身不含有脉石时），因为精矿中总是应当含有一定数量造渣用的脉石。这种精矿可以依靠不完全地把脉石排入尾矿或者把自身组成中具有脉石（ 含于铁矿矿物组成中）的含铁矿物回收到精矿的办法来获得。在后一种情况下，有可能把在相对条件下属于脉石（硅酸铁、镁菱铁矿等）的含铁矿物的金属回收至精矿中。 考虑到最佳选矿深度值和既定成分的金属矿物和非金属矿物精矿的获得，金属矿物铁的定义也可用如下的方式来表达：金属矿物铁是含于矿石或其它产品中的金属，在全部回收这种金属时可以保证相当于最佳的精矿铁品位。 矿石中的金属矿物铁含量可根据下式一侧为金属矿物和脉石矿物中铁的数量，而另一侧为总精矿中铁量的两侧相等的金属平衡式来计算：[next]
[next]
在矿石中有几种类型铁品位低于最佳铁品位的含脉石的铁矿矿物时，金属矿物铁品位按照同样的这些公式对各种矿物或各组矿物从铁品位较高到较低的依次进行计算。金属矿物铁含量是矿石的质量和数量的特性，它们决定了在国民经济中有可能充分而合理地利用矿石中金属的价值和潜在的指标，因此称为矿石的工业铁品位。矿石的工业铁品位根据充分回收所有含铁矿物的可能性条件来决定，而不考虑采用的选矿工艺水平。同时在铁矿石选矿实践中，采用的选矿方法仅可保证铁矿矿物各种单独变种的回收率。在此情况下，铁矿矿物各单独变种的充分回收取决于矿石的工艺特性和采用的选矿流程。对许多铁矿矿物来说，将其回收到精矿中的方法尚未研究出来，因此它们随尾矿一起损失。考虑这种情况矿石中的金属矿物铁品位分为可回收的金属矿物铁（αи）和不可回收的金属矿物铁（αH）：
αи=αPKc αH=αP（1-KC）
式中 KC———考虑到现代选矿工艺的回收率系数（或完善系数）。 确定矿石中可回收的铁品位，考虑了应用已制定的选矿方法和流程，包括重选、焙烧磁选、浮选及其它方法。此时精矿中的铁品位取最佳铁品位。 由于工业上还没有掌握回收许多含铁矿物（赤铁矿、菱铁矿、氢氧化物等等）的工艺，在选矿厂中对这些矿物仅能以连生体的形式随主要金属矿物———磁铁矿顺便回收。 磁选时顺便回收弱磁性矿物的指标称为携带系数K3，并且是精矿中全铁品位βo6与磁铁矿共生的铁品位βM之比：[next] 携带系数取决于伴生矿物的矿物组成和由于在磨矿粒度降低时连生体解离度的提高以及伴生矿物与可回收矿物的分离而有显著变化（见下表）。
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褐铁矿铁钒土硫酸加压浸出中钴的技术
2019-01-30 10:26:27
最近几年，从铁钒土矿石中提取镍和钴的湿法技术相比于能源密集型和空气污染严重的火法技术因生产成本低、环保而日益受到重视。在铁和铝同时溶解并沉淀情况下，镍和钴的回收率均超过90%。采用加压浸出法进行试验，试验设备为可注酸钛高压釜和样品回收装置。试验条件：酸占矿石质量的30%，温度范围230～270℃。褐铁矿铁矾土矿样及浸出过程中的固体产品特性用透射电子显微镜研究。结果表明：镍主要与针铁矿物相有关，而钴仅以富镍的锰结构存在；浸出过程中，针铁矿溶解释放镍，而铁以致密赤铁矿形式在溶液中原地再沉淀；钴溶解快速并保留在水相中，随后锰溶解，但溶解速率比钴溶解速率低。浸出结束时，得到贫钴的锰颗粒。试验范围内，浸出过程中温度升高对钴的溶解速率影响不大，但矿浆搅拌速率的升高会导致溶解速率升高。固体物质的TEM照片和各自的矿物学分析结果表明：膜扩散是可能的速率控制步骤，收缩核心模型可用于解释钴 的溶解动力学。
从含钒钢渣中提钒
2019-01-03 15:20:48
含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣。该种渣成分复杂，又经常波动。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高，钒含量较低。研究结果表明，硅酸三钙(Ca3SiO5)，其形状受空间限制，自行性差，一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间，并包裹其他矿物。硅酸三钙相中V2O5的含量较低，约1.47%，但由于该相在渣中占得比例大，仍有17.88%的V2O5夹杂其中。镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列，其分子为(Mg0.58，Fe0.36，Mn0.06)1.00O，该矿物中含钒很少。
钙钛氧化物是一种新矿物，分子式为(Ca3.02，Mn0.013.03(Ti1.36，V0.37，Fe0.23，Mg0.01，Si0.09)2.12O7，可简写成Ca3(Ti，V)2O7。该矿物是一种黑色厚薄不等的长板状矿物，并与其他矿物连生，钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量为9.78%，其钒量占渣中总钒量的78%，是提钒的主要对象。含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高炉，练出含钒2~3%的铁水，再兑入氧气底吹转炉内吹炼，得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原，制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高。用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺，钒浸出率很低。目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。
在含钒钢渣中，钒主要赋存在钒钙钛氧化物中，焙烧时钒钙钛氧化物与碳酸钠反应：2Ca3V2O7+Na2CO3+O2=3CaO+2NaVO3+Ca3(VO4)2+CO2硅钒酸钙与碳酸钠也发生类似反应：2[Ca2SiO4·Ca(VO4)2]+Na2CO3+O2 =2Ca2SiO4+2NaVO3+Ca3(VO4)2+5CaO+CO3烧结后水溶性钒约20%，碳酸化浸出的钒约60%。
焙烧主要技术条件：渣碱比100:18，钢渣的磨细度-200目大于60%，制粒后的粒度直径5~10mm，焙烧温度1100℃，物料停留时间3.7小时。技术指标是：生产能力1.58T·m-2·d-1，烟尘率0.5%，熟料转浸率85%。
金属硅铁
