直接往含钒铁水中增加6%的纯碱、8%的铁皮，处理后得钠化钒渣。含钒铁水的脱钒率可达60%～80%。钠化钒渣含V2O5达6%以上。主要成分为NaVO3、Na4V2O7、Na3VO4的复合物。硫构成Na2S进入渣相，脱硫率大于80%；磷构成Na3PO4进入渣相，脱磷率60%～80%。所得半钢的硫、磷含量均低于制品钢的规格，因而可在转炉内完成无渣或少渣炼钢。 选用天然碱处理含钒铁水得到的钠化钒渣，曾在四川西昌410厂进行过湿法提钒及收回钠盐的扩展试验。天然碱取自河南吴城及内蒙古西林郭勒盟及鄂尔多斯湖等地。天然碱是Na2CO3及少数NaHCO3、Na2SO4、NaCl的混合物。所得钠化钒渣的成分如下：成分V2O5Na2OPSiO2S%12.8840.861.289.42.09 工艺流程共分6步：1）碳酸化浸取；2）浸取液的氧化及净化；3）深度碳酸化、浓缩结晶分出NaHCO3；4）碱性铵盐沉钒、制取；5）沉钒后液蒸、回来沉钒、后液回来浸取；6）NaHCO3煅烧得纯碱、煅烧得产品V2O5。 此流程在技术上有诱人的远景，扩展试验已成功，产品合格。但纯碱直销严重，故未能施行。

镓是灰蓝色或银白色的金属。熔点很低，沸点很高。纯液态镓有显著的过冷的趋势，在空气中很稳定。应用领域制造半导体氮化镓、砷化镓、磷化镓、锗半导体掺杂元；纯镓及低熔合金可作核反应的热交换介质；高温温度计的填充料；有机反应中作二酯化的催化剂。工业用途镓的工业应用还很原始，尽管它独特的性能可能会应用于很多方面。液态镓的宽温度范围以及它很低的蒸汽压使它可以用于高温温度计和高温压力计。镓化合物，尤其是砷化镓在电子工业已经引起了越来越多的注意。没有能利用的精确的世界镓产量数据，但是临近地区的产量只有20吨/年。镓-68会发射正电子，可以用于正电子断层成像。镓铟合金可用于汞的替代品。医学应用在观察到癌组织对67Ga有吸引力之后，美国国家癌症学会指出稳定的镓对于啮齿动物的肿瘤很有疗效。这曾在癌症病人身上试验过。当服用剂量为750mg/kg时，镓对人的肾脏有害。不停的灌输镓的配制药品可以降低镓对肾小管的毒性。制备方法可由铝土矿或闪锌矿中提取。 最后经电解制得纯净镓。主要从炼锌废渣和炼铝废渣中回收提取。工业生产以工业级金属镓为原料，用电解法、减压蒸馏法、分步结晶法、区域熔融法进一步提纯，制得高纯镓。 电解法 以99.99%的工业级金属镓为原料，经电解精炼等工艺，制得高纯镓的纯度≥99.999%。以≥99．999%的高纯镓为原料，经拉制单晶或其他提纯工艺进一步提纯，制得高纯镓的纯度≥99．99999%。储存方法由于液态镓的密度高于固体密度，凝固时体积膨胀，而且熔点很低，储存时会不断地熔化凝固。所以使用玻璃储存会撑破瓶子和浸润玻璃造成浪费，镓适合使用塑料瓶（不能盛满）储存。想要了解更多关于镓相关资讯，请继续浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ） 有色金属 频道

镓是一种银白色的稀散金属，密度5.904，熔点29.78℃，沸点2403℃，质软性脆。镓的化学性质不生动，镓在空气中构成氧化物表面膜，使它适当安稳，常温下不好氧、水发作反响，与稀酸效果缓慢，但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及，它也溶于强碱中生成镓酸盐，因此镓是的。镓与卤素效果时，生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下，镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响，生成的化合物都具有半导体性质。　　镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。　　镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴，是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管，用磷化镓制成的绿色发光管等，已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料，用于光导纤维通讯，还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能，可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。　　镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组；二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床；三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。　　稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。　　稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲；黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒；黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。　　我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%；镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区；铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东；矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区；硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区；碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃；铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

钠化焙烧提钒是含钒质料提钒使用较多的工艺，研讨也较为透彻，其基本原理是以食盐或苏打为添加剂，经过焙烧将多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐，再对钠化焙烧产品直接水浸，可得到含钒及少数铝杂质的浸取液，后参加铵盐(酸性铵盐沉积法)制得沉积，经焙烧得到粗V2O5，再经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得，焙烧后可得到纯度大于98% 的V2O5。也可用硫酸浸出焙烧产品，该工艺已用于石煤和低钒钢渣提钒中。

元素描绘： 　　银白色金属。密度5.904g/cm3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。榜首电离能5.999电子伏特。凝结点很低。因为安稳固体的杂乱结构，纯液体有明显的过冷的趋势，能够放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中体现安稳。加热可溶于酸和碱；与沸水反响剧烈，但在室温时仅与水略有反响。高温时能与大多数金属效果。由液态转化为固态时，胀大率为3.1%，宜存放于塑料容器中。 　　元素来历： 　　它凝结时胀大,通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的或在自然界中常以微量涣散于铝于矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。 　　元素用处： 　　用来制造光学玻璃、真空管、半导体的质料。装入石英温度计可测量高温。参加铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装修和镶牙方面。也用来作有机组成的催化剂。可用于半导体工业，发光二极管和激光二极管。 　　元素辅佐材料： 　　在化学元素周期系树立的过程中，性质类似的元素成为一族已为化学家们承受。其时法国化学家布瓦邦德朗使用光谱分析发觉到，在铝族中，在铝和铟之间短少一个元素。从1865年开端，他用分光镜寻觅这个元素，分析了许多矿藏，可是都没有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组试验，证明新元素的存在。其时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7，而门捷列夫依据元素周期系推算出的比重应该是5.9～6。布瓦邦德朗又从头测定了这种新元素，证明了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。 　　镓的发现不仅是一个化学元素的发现，它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重，使化学元素周期系得到赞扬和供认。 　　镓的性质 　　其液态规模很大,是在人体温度之下的三种液态金属（稼、、）之一。凝结时过冷现象明显，在固相点以下仍能长期坚持液态。其特色是非功过液体的密度高于固体密度，凝结时体积胀大。低温时有杰出的超导功能，在挨近-273℃时，电阻简直等于零。镓质软、富延展性。化学性质与铝、锌、锗类似，能溶于硝酸、及碱溶液中。镓在地壳中含量高于锑、银、铋、钨和钼，常和铝、锌、锗的矿藏共生，没有独立的矿床。镓在矿藏锗石中含量较高，铝土矿和闪锌矿中也含有少数镓。现在，氧化铝生产中的循环母液是提取镓的主要质料。

美国国内 金属 镓 现货 仍然紧张，基本上每个供应环节都无法满足需求。目前金属镓市场仍处于传统淡季，但因为现货短缺推动镓的价格维持高位。 目前金属镓市场价格徘徊在540-575美元/公斤，比上周上涨了20美元/公斤，和2009年3、4季度的最低价格320-330美元/公斤相比几乎上涨了220-230美元/公斤。 美国市场人士表示，由于大部分金属镓的销售都是通过长单执行，随着第四季度的临近，市场供应短缺的瓶颈可能更加严重。由于砷化镓晶片和LED显示屏需求强劲，镓的下游用户可能增加第四季度原料的采购量。 “我认为第四季度购买量会增加20-30%，”美国最大的镓供应商之一说。“一些消费商会开始争夺现货，因为他们的需求已经超过了合同供给量。我不认为每个人在年初时都会预见到这些事情。” 该供应商目前金属镓的报价在550美元/公斤左右。他认为现在的问题依然是逐渐减少的供应满足不了强劲的需求。虽然他们有一些现货，但优先考虑的是保证老客户供应。 金属镓是铝土矿冶炼的一种副产品，并不需要大量资金或时间去建造另外的设备。预计开动一台炉子生产金属镓到供应市场，需要2-3个月的时间。不过，目前为止今年还没有新的生产项目的报道，所以最早要到第四季度初金属镓的市场供应会有所缓解。 美国另一供应商说：“现在来自各个下游行业的需求都很强劲。LED显示屏、手机行业都在复苏，这些行业将需要更多的镓。尽管这些镓的下游需求并非来自美国，但国际市场需求仍超过供给，导致国际市场价格不断上涨。” 该供应商金属镓报价550-560美元/公斤，但是因为手里没有货，最近两周没有交易。“因为是夏休，市场很平静，到9、10月份才能真正看到一些交易，”他说。“只不过到时价格和市场到什么程度就只能靠猜测了。” 分析预测现货短缺是推动镓价火箭发射的助燃气，诸如太阳能等新兴产业未来对镓的需求会更多，那时镓的价格计会继续大幅增长，我们仍对镓价短期内走高充满信心，并长期看好镓价的走势。 本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

镓是一种银白色的稀散金属，密度5.904，熔点29.78℃，沸点2403℃，质软性脆。镓的化学性质不生动，镓在空气中构成氧化物表面膜，使它适当安稳，常温下不好氧、水发作反响，与稀酸效果缓慢，但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及，它也溶于强碱中生成镓酸盐，因此镓是的。镓与卤素效果时，生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下，镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响，生成的化合物都具有半导体性质。 镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。 镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴，是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管，用磷化镓制成的绿色发光管等，已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料，用于光导纤维通讯，还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能，可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

镓的用途用来制作光学玻璃、真空管、半导体的原料。装入石英温度计可测量高温。加入铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装饰和镶牙方面。也用来作有机合成的催化剂。镓是银白色 金属 。密度5.904克/厘米3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。第一电离能5.999电子伏特。凝固点很低。由于稳定固体的复杂结构，纯液体有显著的过冷的趋势，可以放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中表现稳定。加热可溶于酸和碱；与沸水反应剧烈，但在室温时仅与水略有反应。高温时能与大多数金属作用。由液态转化为固态时，膨胀率为3.1%，宜存放于塑料容器中。汉字镓是指一种稀有蓝白色三价金属元素。高纯镓：high purity gallium，一般杂质总含量在10-5以下的 　　高纯镓金属镓。按镓含量分为5N，6N，7N和8N共四种级别。质软，淡蓝色光泽。熔点29.78℃。沸点2403℃。斜方晶型，各向异性显著。0℃的电阻率沿a，b，c三个轴分别为1.75×10-6Ω•m，8.20×10-6Ω•m和55.30×10-6Ω•m。超纯镓剩余电阻率比值ρ300K/ρ4.2K为55 000。采用化学处理、电解精炼、真空蒸馏、区域熔炼、拉单晶等多种工艺方法制备。主要用于电子工业和通讯领域，是制取各种镓化合物半导体的原料，硅、锗半导体的掺杂剂，核反应堆的热交换介质。镓的用途在化学元素周期系建立的过程中，性质相似的元素成为一族已为化学家们接受。当时法国化学家布瓦邦德朗利用光谱分析发觉到，在铝族中，在铝和铟之间缺少一个元素。从1865年开始，他用分光镜寻找这个元素，分析了许多矿物，但是都没有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组实验，证明新元素的存在。当时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7，而门捷列夫根据元素周期系推算出的比重应该是5.9～6。布瓦邦德朗又重新测定了这种新元素，证实了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。 本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

一、工艺流程     石煤钒矿石破碎→烘干→球磨→加盐制球→焙烧→水浸→离子交换→沉积→热解→五氧化二钒。     含钒石煤矿石经破碎、烘干、球磨至－80目占90％以上，加氯化钠制球，球粒在750～850℃下焙烧2～4 h后，用水静态浸出。浸出液中钒质量浓度1～3 g/L，浸出渣堆积。选用717强碱性阴离子树脂以离子交换法富集浸出液中的钒，用氯化钠解吸。解吸液中钒质量浓度达18～22g/L，加硫酸铵或氯化铵沉积钒得，在550℃下热解得五氧化二钒产品。     二、工艺原理及使用     钠化焙烧过程中发作如下反响：xNa2O·yV2O5＋xCl2↑，     当有水蒸气存在时发作以下反响： yV2O＋2xNaCl＋xH2O→ xNa2O·yV2O5＋2xHCl↑     氯化钠单独在空气中高温加热（熔点808℃）基本上不分化，但在某些物质，如铁、锰、SO3、V2O5等存在时会发作分化，发生或氯化体，氧化矿藏晶格中的钒，使生成xNa2O·yV2O5： yV2O5＋xNa2O→xNa2O·yV2O5     钒酸钠在水溶液中很简单溶解，使钒转入溶液。     钠化焙烧工艺是一种经典的提钒工艺，钒总收率40%～50%。本钱在4万～5万元/t，因出产过程中发生氯化氢、等有毒有害气体，对环境有污染，所以现在已较少选用。

镓是一种价格贵重的稀散金属，应用范围比较广泛。最重要的用途是它和As、Sb、P等组成的二元化合物能被用作半导体材料，镓还可用于低熔点合金、超导材料、原子反应堆中的热载体等。 镓的氧化物是一种多功能材料，在磁学、催化、半导体和光学领域都备受关注，除用做计算机内存、磁泡存储元件的芯片外，还广泛用于隐藏式通讯、红外线辐射二极管振荡器、铁磁材料、光电材料、荧光材料等领域。镓盐可用做催化剂、用于制备治疗癌症及骨质疏松等病症的药物，市场前景较好。(Fiona)

镓是化学史上第一个从理论预言到在自然界中被发现验证的化学元素。1871年，门捷列夫发现元素周期表中铝元素下面有个空隙尚未被占，他预测这种不知道元素的原子量大约是68，密度为5.9 g/cm³，性质与铝相似，他的这一预测被法国化学家布瓦邦德朗(Paul Emile Lecoq de Boisbaudran)证实了。布瓦邦德朗利用光谱剖析发现在铝和铟之间缺少一个元素，并从1865年开始用分光镜寻找这个元素，他剖析了许多矿藏，但都没有成功。直到1875年9月，他在闪锌矿矿石(ZnS)中提取锌的原子光谱上观察到了一个新的紫色线，所以断定这是一种新元素，并于同一年经过电解镓的氢氧化物得到了这种新的金属，他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。

目前，我国金属镓的消费领域包含半导体和光电材料、太阳能电池、合金、医疗器械、磁性资料等，其中半导体行业已成为镓最大的消费领域，约占总消费量的80%。随着镓下游应用行业的快速发展，尤其是半导体和太阳能电池领域，未来对金属镓的需求也将稳步增长。​

元素描绘： 银白色金属。密度5.904g/cm3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。榜首电离能5.999电子伏特。凝结点很低。因为安稳固体的杂乱结构，纯液体有明显的过冷的趋势，能够放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆，在空气中体现安稳。加热可溶于酸和碱;与沸水反响剧烈，但在室温时仅与水略有反响。高温时能与大多数金属效果。由液态转化为固态时，胀大率为3.1%，宜存放于塑料容器中。 元素来历： 它凝结时胀大,通常是作为从铝土矿中提取铝或从锌矿石中提取锌时的副产物得到的或在自然界中常以微量涣散于铝于矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。 元素用处： 用来制造光学玻璃、真空管、半导体的质料。装入石英温度计可测量高温。参加铝中可制得易热处理的合金。镓和金的合金应用在装修和镶牙方面。也用来作有机组成的催化剂。可用于半导体工业，发光二极管和激光二极管。 元素辅佐材料： 在化学元素周期系树立的过程中，性质类似的元素成为一族已为化学家们承受。其时法国化学家布瓦邦德朗使用光谱分析发觉到，在铝族中，在铝和铟之间短少一个元素。从1865年开端，他用分光镜寻觅这个元素，分析了许多矿藏，可是都没有成功。直到1875年9月，布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组试验，证明新元素的存在。其时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7，而门捷列夫依据元素周期系推算出的比重应该是5.9～6。布瓦邦德朗又从头测定了这种新元素，证明了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium，元素符号定为Ga。 镓的发现不仅是一个化学元素的发现，它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重，使化学元素周期系得到赞扬和供认。 镓的性质 其液态规模很大,是在人体温度之下的三种液态金属(稼、、)之一。凝结时过冷现象明显，在固相点以下仍能长期坚持液态。其特色是非功过液体的密度高于固体密度，凝结时体积胀大。低温时有杰出的超导功能，在挨近-273℃时，电阻简直等于零。镓质软、富延展性。化学性质与铝、锌、锗类似，能溶于硝酸、及碱溶液中。镓在地壳中含量高于锑、银、铋、钨和钼，常和铝、锌、锗的矿藏共生，没有独立的矿床。镓在矿藏锗石中含量较高，铝土矿和闪锌矿中也含有少数镓。现在，氧化铝生产中的循环母液是提取镓的主要质料。

金属镓是一种银白色的稀有金属。1875年，法国的布瓦博德朗在用光谱分析从闪锌矿得到的提金属镓，镓的发现不仅是一个化学元素的发现，它的发现引起了科学家们对门捷列夫拟定的元素周期系的注重，使化学元素周期系得到赞扬和供认。大多数都用在电子工业和通讯范畴，是制取各种镓化合物半导体的质料，硅、锗半导体的掺杂剂，核反应堆的热交换介质。

铜铟镓硒主要用于生产太阳能电池。铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等显著特点，光电转换效率居各种薄膜太阳电池之首，接近于晶体硅太阳电池，而成本只是它的三分之一，被称为下一代非常有前途的新型薄膜太阳电池，是近几年研究开发的热点。此外，该电池具有柔和、均匀的黑色外观，是对于外观有较高要求场所的理想选择。由于铜铟镓硒薄膜太阳电池具有敏感的元素配比和复杂的多层结构，因此，其工艺和制备条件的要求极为苛刻， 产业 化进程十分缓慢。仅在数年以前，薄膜光伏（Thin Film Photovoltaics，以下简称TF PV）技术在光伏 产业 中还只能用“微不足道”来形容，只是在诸如计算器这样一些简单的产品中得到应用。除非晶硅外，一些TF PV材料还只是刚刚走出实验室。 　　但在今天，TF PV已经是PV技术中最耀眼的一员，其生产份额不断扩张。起初，这一 市场 是由于晶硅的短缺而得以发展，但如今短缺现象已经结束，TF PV则以其低成本、低重量和灵活性而继续发展。而且，除了非晶硅外，铜铟镓硒（CIGS）具有TF PV的所有优点，能量转换效率也并不远逊于传统PV，碲化镉太阳能面板已经出现了繁荣局面。根据美国NanoMarkets公司2008年3月发布的白皮书《走向成功的薄膜光伏》及之前出版的《薄膜、有机、可印刷光伏 市场 ：2007-2015》研究报告中的 预测 ，由于采用简单印刷和roll-o-roll（R2R）制造工艺降低了成本，新产能的增加，以及通过技术改进提高了效率，这些都将使得薄膜光伏成为PV 市场 的主要角色，TF PV太阳电池将取代目前 市场 上由传统的晶硅制造的PV面板而成为主流技术。铜铟镓硒发展态势 　　随着近年来能源 价格 如火箭般上窜，加之PV 价格 的滑落，PV领域的成长非常显著，有些观察家声称PV最终可满足美国能源需求达20%之多。 　　与传统PV比较，TF PV因用于制造薄膜电池的材料较少，因而成本更为低廉。TF PV的制造是将由光电材料构成的薄层沉积于衬底，这就大大减少了原料的使用。新生产工艺的出现，包括roll-o-roll和印刷技术，又可以进一步降低成本。 　　铜铟镓硒性能方面，在不久的将来薄膜技术效率的显著提高已成为大势所趋。例如，CIS/CIGS的效率已经可以和传统PV相提并论。但尽管已取得某些进展，薄膜技术和传统PV的效率之间仍存在一定差距，且在某些情况下差异明显。其结果是：TF PV必须与传统PV在成本基础上竞争，或者TF PV需要在性能基础上创造出新的应用。想要了解更多关于铜铟镓硒的资讯，请继续浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ）小 金属 频道。

镓是一种银白色的稀散金属，密度5.904，熔点29.78℃，沸点2403℃，质软性脆。镓的化学性质不生动，镓在空气中构成氧化物表面膜，使它适当安稳，常温下不好氧、水发作反响，与稀酸效果缓慢，但可溶于热的硝酸、浓和热的浓高氯酸以及，它也溶于强碱中生成镓酸盐，因此镓是的。镓与卤素效果时，生成三卤化镓和一卤化镓。在高温下，镓能与硫、硒、碲、磷、砷、锑发作反响，生成的化合物都具有半导体性质。　　镓在自然界仅发现了一种独自矿藏硫镓铜矿。镓首要赋存在闪锌矿、霞矿、白云母、锂辉石、铝土矿及煤矿中。一般镓都是作为副产品在含铝矿藏及锌矿冶炼进程中和从煤焦化烟尘中进行收回。　　镓首要用于制造半导体材料。在微波器材范畴，是最有出路的半导体材料。用镓砷磷、镓铝砷制成的赤色发光管，用磷化镓制成的绿色发光管等，已在电子计算机及其他电子仪器中广泛应用。、镓铝砷还可作固体激光器材料，用于光导纤维通讯，还能用作太阳能电池的材料以及制造大规划高速集成电路。钒镓化合物可用作超导材料。镓有很高的光反射才能，可把它挤压在两块玻璃板之间制成镜子。镓还用于制造易熔合金。镓化合物可用于分析化学、医药和有机组成的催化剂。　　镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组；二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床；三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。　　稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功能的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。　　稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲；黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒；黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。　　我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%；镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区；铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东；矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区；硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区；碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃；铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

铜铟镓硒薄膜主要用于太阳能电池的生产.铜铟镓硒薄膜太阳能电池板的制造 　　用交替溅射的方法制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池预置层。通过可变占空比的电源控制器实现对Cu/Ga合金靶以及In靶溅射时间的控制，进而实现对最后元素配比的控制。实验中发现，在一个溅射周期中，Cu/Ga合金靶溅射时间对最后成分影响最大，其次是In靶溅射时间，非溅射时间的长短对成分也有影响。交替溅射制备的铜铟镓硒预置层经过XRD检测，合金相主要为Cu11In9。铜铟镓硒薄膜太阳能电池板的应用 　　铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点，光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首，接近晶体硅太阳电池，而成本则是晶体硅电池的三分之一，被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外，该电池具有柔和、均匀的黑色外观，是对外观有较高要求场所的理想选择，如大型建筑物的玻璃幕墙等，在现代化高层建筑等领域有很大 市场 。 　　铜铟镓硒电站的建设已经达到兆瓦级水平，据瑞士的SolarMax光伏并网逆变器公司提供的资料，2008年9月在西班牙建成了的3.24兆瓦铜铟镓硒电站，并成功运行。这必将加快CIGS的商业应用。当前全球大环境景气不佳，传统硅晶太阳能电池厂正面临售价跌破成本压力，但铜铟镓硒薄膜太阳能电池具成本优势，逐步崭露头角。全球经济衰退意味着投资风险的加大，而中外风投却在这时不惧风险，集体逆市投资太阳能薄膜电池。薄膜电池已成为国内光伏领域新的投资热点。其中CIGS转换效率足以媲美传统太阳能电池，加上稳定性和转换效率都已相当优异，被视为是相当具有潜力的薄膜太阳能电池种类。未来几年，铜铟镓硒薄膜太阳能电池的销售将会加速增长，到2015年，CIGS将占薄膜太阳能电池 市场 的43.3%。想要了解更多关于铜铟镓硒薄膜的资讯，请继续浏览上海 有色 网（ www.smm.cn ） 有色金属 频道。 

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%。

一、镓矿床主要工业类型及赋存状态 (一)主要工业类型 在自然界中镓常以微量元素与铝、锌、锗的矿物共生。镓的地壳丰度为15×10-6，比其它分散元素的地壳含量高出1～2个数量级;镓在锗石中含量较高，铝土矿和闪锌矿中也含有少量的镓。 目前我国尚未发现独立的镓矿床。而且在目前已知的富镓矿床中，一般的富集系数约4～5，只有在少数矿床的闪锌矿和赭石中其富集系数可高达约330，与其他的分散元素成矿作用无法相比。 镓矿床的主要工业类型有：含镓铝土矿矿石;含镓铜、锌矿石与其它多金属矿硫化物;含镓煤矿。 (二)赋存状态 镓总是以类质同相形式存在于有关的矿物中，不会形成独立的具有单独开采价值的镓矿床，只能随开采主金属矿床时在选冶中加以综合回收利用。 河南、吉林、山东、广西等省区的镓主要赋存在铝土矿中;黑龙江、云南等省的镓主要赋存在煤矿或锡矿中;湖南等省的镓主要赋存在闪锌矿中。 四、提取方法 1.以副产品的形式提取镓。目前，工业上镓主要以副产品的形式从处理铝土矿生产氧化铝时的铝酸钠循环液中以及闪锌矿湿法炼锌工艺的粗锌蒸馏残渣中提取，也可以从煤焦化烟尘中回收。 2.萃取法提取镓。在一定的酸度下，采用药剂P538可以从Ga、In与伴生元素如Zn、Co、Cd、Ni以及碱金属和碱土金属的硫酸体系中取到Ga、In、Ti，用一定的反萃取剂可以分别萃取出Ga、In、Ti，并能实现Ga、In、Ti的有效分离。

钒是高熔点稀有金属，密度5.96，熔点1890℃，沸点3380℃，有耐性，在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一。室温下，钒不与氧效果，在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4、+5，一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性，+4和+5价钒的氢氧化物呈，+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下，钒有较好的抗蚀性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀，但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。 钒在地壳中常与其他元素伴生，富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg，Fe)(Al，V)4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O•2V2O3•V2O5•3H2O)等。 钒矿的分化办法有：①酸法，用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法，用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法，用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。 金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒，再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。 钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中，钒首要是以钒铁的方式参加，首要起脱氧和脱氮的效果，一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。 V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂，用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业，钒可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等。

由湖南省煤炭科研所与长沙有色冶金设计院共同开发的流态化焙烧－酸浸-离子交换流程已被湖北某石煤冶炼厂选用（下图）。图  流态化焙烧－酸浸-离子交换法提钒流程 这一新工艺半工业实验取得的首要技能经济指标为：焙烧酸浸转化率67.03%，酸浸回收率大于98%，离子交换吸附率99%以上，淋洗解吸率99%以上，沉积回收率99%以上，从原料到产品钒回收率约65%，离子交换树脂的作业吸附容量高达420mg／g（湿树脂），淋洗液V2O5均匀浓度约100g／L，产品质量契合GB3283－87中冶金99级要求。

浙江化工研究院提出的石煤流态化燃烧灰（或石煤）酸浸－中间盐法提钒新工艺见下图。图  酸浸－中间盐法提钒工艺流程 半工业实验取得的首要技能经济指标为：V2O5浸出率93.69%，中间盐回收率99.07%，萃取率98.10%，反萃率98.16%，沉积率99.0%，V2O5总回收率大于80%。产品质量契合冶金98级要求，每吨产品耗硫酸30.46t，P204 7.5kg，TBP60kg，火油60kg，9.09t，蒸汽20t，电8000kW·h，副产铵明矾48。

含钒溶液经净化后，钒多以五价钒酸根存在。随溶液酸度增加，钒酸根会以钒酸的形式析出，俗称红饼。钒的水解主要取决于酸度、温度、钒浓度及杂质的影响。析出的沉淀也会因pH值、钒浓度的变化呈不同的聚合状态。有关的机理在认识上还不统一。大致可勾画如下，由图1及图2关于钒酸水溶液的性质图可以看出：钒浓度／（mol·L－1）溶液pH值主要的钒离子水解产物低，10－4酸性低4～8高，50×10－32～3高，50×10－31～6高，50×10－310～12高，50×10－313～当pH值约1.8时，V2O5的溶解度最小，约230mol／L。V2O5与H2SO4之间的浓度关系如下：[H2SO4]／（g·L－1）2.312.017.121.2V2O5／（g·L－1）0.240.781.142.04 表1列出一组V2O5－H2SO4－H2O系的数据。 表1  V2O5－H2SO4－H2O系统平衡数据30℃75℃V2O5／%H2SO4／%密度／（g·㎝－3）析出相V2O5／%H2SO4／%析出相1.637.31.066①1.4817.43①4.7923.51.219①2.0024.18①7.437.261.370①5.0633.0①4.4145.01②5.4838.02②5.554.361.519②5.2741.01②9.1460.421.661②5.1346.56②5.4466.76③8.0952.31③1.5974.67③9.0857.33③6.2173.26④10.860.20④0.27680.411.727④7.514.98④0.05399.161.817④7.5270.50④9.2640.491.440①②0.1393.44④10.4962.221.734②③6.1034.30①②1.5077.481.714③④8.2949.53②③11.9657.56③④表中析出相：①V2O5·3H2O，V2O5 红褐色、针状； ②V2O5·2 H2O，2SO3·8H2O 粉红色、无定形、棕红色、针状； ③V2O5·H2O，V2O5·2SO3·3H2O 淡黄、针状、红色、柱状； ④V2O5，V2O5·5SO3·4H2O 黄色、针状、黄色、晶状。 对钒水解有重要影响的因素有温度、酸度、钒浓度及杂质含量等。图1  图2  V2O5溶解度与pH的关系（25℃） 1—V2O5／ ，lg ＝－0.82－pH；2—不析出V2O5 lg ＝－0.04－pH；3—V2O5／ ，lg ＝－4.44＋pH； 4—不析出V2O5，lg ＝－3.00＋pH；5— ／ ， pH＝1.03－0.333 lg ；6— ／ ，pH＝2.62； 7— ／ ，pH＝7.38＋lg图2  钒在水溶液中的状态与钒浓度及pH的关系（25℃） 一、温度 钒水解沉淀应在90℃以上进行，最好在沸腾状态。不同温度及酸度下沉淀率与时间的关系见图3。图3  沉淀率与时间的关系：Ⅰ－0.855；Ⅱ－0.954；Ⅲ－1.16；Ⅳ－1.18 二、钒浓度 溶液中含V以5～8g／L为宜。浓度过高，则结晶成核过快，易形成疏松的滤饼，吸附较多杂质及游离水。红饼组成xNa2O·yV2O5·z H2O中的x／y偏大。当溶液中含钒浓度低时，则会有负面影响。 三、杂质的影响 磷与钒形成稳定的络合物H7[P（V2O5）6]，还与Fe3＋、Al3＋形成磷酸盐沉淀，会污染红饼。为此要求净化后液含P小于0.15g／L。当酸度较高时，可使FePO4、AlPO4的溶解度提高，而减少磷对红饼的污染。 硅、铬、铝、铁等离子浓度较高时，水解生成的胶体沉淀物，妨碍V2O5晶体的长大，使水解速度变慢，生成的红饼沉降、过滤困难。适当提高酸度，可以改善此类不良的影响。 氯离子可以加快钒水解沉淀的速度。而硫酸钠含量在20～160g／L，会使钒水解沉淀速度下降，主要表现为延长晶核孕育期。氯化钠或硫酸钠过多都会使红饼中V2O5含量降低。 四、搅拌 钒的水解沉淀是一个伴有热量、质量传递的水解反应过程，因此必须保持适宜的搅拌速度，已达到临界悬浮状态，没有任何死角为宜。工业用的机械搅拌沉钒罐为圆柱形，内径2～5m，容积4～5m3。罐内壁衬耐酸瓷砖或辉绿岩。中心安装不锈钢搅拌器。罐壁附近设不锈钢蒸汽加热管。 水解沉钒是间歇作业，先加入25%的沉钒前液，开始搅拌，再加入所需的硫酸，然后通蒸汽加热到90℃以上接近沸点。继续添加剩余的75%的沉钒前液。最后分析溶液中游离酸及钒的浓度，调整酸度或补加沉钒前液，以使最后溶液中含钒小于0.1g／L为终点。停止加热、搅拌、再静置10～20min后过滤，即得红饼。根据生产规模，过滤设备可采用吸滤盘、压滤机或鼓式真空过滤机。 红饼须先经干燥去除水分，再在1073～1173K温度下熔化，浇铸成片状，作为炼钒铁的原料。 水解沉钒早期用得比较普遍，但所产红饼熔片V2O5的含量仅为80%～90%，纯度较低，且耗酸量大，污水量大，故现已基本为铵盐沉钒所取代。

概 况 钒在地壳中的含量大约是地壳分量的0.02%，散布较广，但涣散。含钒矿藏已发现的就有70多种，其间的绿硫钒矿、钒云母矿和钒铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%，钒钛磁铁矿含钒档次低，一般含v2o5为0.2-1.4%，但它的储量最多，国际储量在400亿吨以上，是提取钒的首要质料。 全球的钒铁磁铁矿和钒资源恰当丰厚，已查明国际钒铁磁铁矿的储量为400亿吨以上，且会集在少数几个国家，有前苏联、美国、我国和南非，首要赋存于钒钛磁铁矿、磷块岩矿、含铀砂岩和粉砂岩型矿床中。此外还有许多钒赋存于铝土矿和含碳质的原油、煤、油页岩和沥青沙中。 据美国矿藏局统计资料标明，按现在挖掘规划，已探明的钒资源可继续挖掘150年，且会集散布在南非洲、亚洲、北美洲等区域，(南非占47.0%，前苏联占24.6%，美国占13.1%，我国占9.8%，其他国家总和占小于6%)。 钒具有杰出的可塑性和可锻性，常温下可制成片、拉成丝和加工成箔。但少数的杂质，特别是空隙元素(如碳、氢、氧、氮)会显着影响钒的物理性质。如钒含氢0.01%时引起脆变，可塑性下降;含碳2.7%时其熔点升高到2458。K。钒的熔点高，硬度大，电阻率高，呈弱顺磁性，线胀系数小，钒的弹性模量密度和钢附近，可用作结构材料。 钒是重要的战略物资之一，首要用于冶金工业，作为合金元素增加剂，改进钢材的结构、功能，进步强度和耐性，次之与钛制成具有高温高强度合金，再次之是化学工业，以钒的氧化物形状，用作出产催化剂、触媒等等。 国外钒的提取基本上是从副产品中收回的，如南非、芬兰、前苏联等国家是从钒钛磁铁矿炼铁中收回，美国大部分钒是钾钒铀矿及磷铁矿中收回，加拿大是从焚烧石油焦搜集的尘中收回，少数国家还从石煤中提取钒。总归，国际上钒首要是从钒钛磁铁矿中收回的，现在从钒钛磁铁矿收回的钒，每年约为7万吨左右，约占总产量的%。 钒的产品分为初级产品、二级产品和三级产品。初级产品包含含钒矿藏，精矿、钒渣、作废的粹的废催化剂，作废触媒和其他残渣。二级产品包含v2o5，也可所以一种可用的工业产品，即出产硫酸的触媒和粹用的催化剂。三级产品包含钒铁、钒铝合金、钼钒铝合金、硅锰钒铁合金及钒化合物，其间钒铁是最为重要钒材料，它占钒消费量的85%。各国钒铁标准可分为50-60%和70-85%的二类。 我国钒工业起步于20世纪50年代，1958年康复并扩建锦州铁合金厂提钒车间，以承德大庙含钒铁矿精矿为提钒质料，1960年今后我国的其他提钒厂相继建成投产，70年代攀枝花钢铁公司建成投产，从此我国的钒工业便进入一个新的历史时期，至80年代中已成为国际首要产钒国家之一，能出产各种钒制品，钒的推广运用也取得较快的开展。 从含钒质料提取纯钒化合物的技能，视质料不同而有所差异。钒钛磁铁矿、钒铁精矿、含钒石煤、石油渣、钒铀矿、钒磷铁矿等等，现分述收回技能。 一、 钒钛磁铁矿提钒技能： 钒钛磁铁矿提钒能够概括为火法和湿法两大类。火法流程能够处理含钒档次低的质料，能够经过火法富集，然后处理收回，也称之为简接法;湿法流程具有流程短、收回率高的长处，但要求处理的质料含钒档次相对较高，也称之为直接法。 1.火法工艺流程 将选出的钒铁精矿参与高炉或电炉炼铁，矿石中的钒大部分进入铁水中，将含钒铁水送入转炉吹炼成钢，钒高度富集在表面渣中，即钒渣，钒渣再经破碎、焙烧、浸出、过滤即得到V2O5。这是前苏联、挪威和南非等国所选用的办法。我国也选用相似的办法收回钒。 2、湿法工艺流程 选用含钒铁精矿加芒硝制团、焙烧、水浸，使钒酸钠进入溶液，再加硫酸使之转化为V2O5沉积，过滤后直接得到V2O5，水浸后的球团用于炼铁质料。 南非海威尔德公司是西方国家一起运用以上两流程(即生铁—钒渣流程和焙烧浸出流程)的典型比如。 生铁—钒渣流程 含钒铁精矿 料仓配料 回转窑预复原 含钛炉渣 炼铁 暂存堆积未处理 含钒铁水 板坯 氧气 吹炼 出售 钢水 顶吹炼钢 半钢 钒渣 钢坯 出产V2O5 焙烧浸出流程 含钒铁精矿 H2O 芒硝(碱或Na2SO4)NaCl 配料制团 钠化氧化焙烧1000℃ 水浸 过滤 铵盐 球团 溶液 炼铁 过滤 H2SO4 废液废液 V2O5 含钒铁精矿或钒渣的浸出首要化学反响为 (1)4FeO.V2O3+4Na2CO3+5O2=8NaVO3+2Fe2O3+4CO2 (2)4FeO.V2O3+8NaCl+5O2=2Fe2O3+8NaVO3+4Cl2 (3) 4FeO.V2O3 +8NH4Cl +5O2=2Fe2O3+8NH4VO3+4Cl2 (4)2NaVO3+H2SO4=V2O5 + Na2SO4+H2O (5)2NH4VO3+H2SO4=V2O5 + (NH4)2SO4+H2O 3、生铁—钒渣流程主体设备 ① 首要视炼铁的主体设备，曾经苏联炼铁主体设备是高炉，挪威、南非等国则是电炉。 ② 吹炼：不同国家选用的设备也不相共同 a.底吹转炉提钒:前苏联丘索夫联合公司是将含钒铁水装入底吹转炉吹炼,在炼半钢进程氧化表面构成含钒渣,钒渣经破碎、焙烧、水浸收回V2O5，然后炼成钒铁。从精矿到钒铁、钒的总收回率为60%左右。 b.顶吹转炉双联提钒：前苏联下塔吉尔钢厂则用顶吹转炉将含钒铁水吹成半钢和钒渣。就铁水到钒渣钒的收回率达92%—94%。我国的承钢、马钢和攀钢也用该法出产钒渣，钒的收回率为80%—88%。 c.高炉铁水雾化法提钒，该法实际上是将含钒铁水倾入中间缸，然后进雾化器，经雾化反响之后，使钒由V2O3氧化成V2O5、 V2O4、V2O3的混合物流入半钢缸，半钢面上构成钒渣。该法由我国攀钢首要实验成功并投入出产运用的，并且是我国钒渣出产的首要办法，钒的氧化率达85~90%,收回率为73.6%，半钢收回率为93.9%。该法的首要长处是：炉龄长(最高炉龄已达12000炉)、处理才干大(可达366吨/时)、可半接连化出产、设备简略、操作简略。 d.曹式炉提钒：我国马钢曾用槽式炉吹炼提钒，槽式炉才干为70T/h,实验的首要技能目标，钒的氧化率达88.5~95.2%，钒的收回率为81.3~90.49%,半钢率90.20~94.1%，出产目标不如实验目标。该法的长处是能接连出产、设备简略、出产本钱低，缺陷、钒渣含铁高、钒收回率还欠低。因而现在已停止运用，需求进一步完善，仍不失可供挑选的好办法之一。 4、焙烧浸出流程设备 湿法流程即焙烧浸出流程的中心首要是使钒氧化然后转化构成水可溶性的钒酸盐，选用何种焙烧设备，完成其意图。 a. 南特殊特腊厂，所运用钒钛磁铁矿成分： Fe 50~60%,V2O5 2.5% ,TiO2 8~20%, Al2O31~9%, Cr2O31%,选用回转窑焙烧完成氧化和转化。 b. 前苏联和澳大利亚阿格纽克拉夫有限公司都选用欢腾炉焙烧使97~98%的钒转化可溶性钒而被浸出。 c. 芬生奥坦馬基，运用原矿成分Fe40%,TiO215.5%,VO26%(V2O5:0.71%)原矿制团,在竖炉焙烧和转化,转化率达80~90%。 二、钾钒铀矿和磷铁矿收回钒技能 1、 美国钒的出产供应商处理的质料的以钾钒铀矿石、铀钼钒矿和磷铁矿石为主，钾钒铀矿的化学式为：K2(VO2)2(V2O8)" 3H2O或K2O" 2UO2"V2O5"3H2O。最近澳大利亚西部伊利里的钙结石乐岩中发现大型钾钒铀矿，我国陕西、湖南区域也发现钒铀共生矿。国际上最大的矿冶公司——美国联合碳化物公司从钾钒铀矿石出产钒的工艺流程是焙烧、浸出、沉积、复原和再浸出。该法钒铀浸出率别离为70~80%和90~95%，其流程如下： 钾钒铀矿 6~9%NaCl 钠化氧化焙烧 (多膛炉850℃ φ5m.8层) 1~2%Na2CO3 急冷 浸出 H2SO4 浸出液中和煮沸 PH：3 NaOH或NH3 沉积PH7 钒滤液 滤饼 沉积 Na2CO3 或NaCl 复原熔化 钒化含物 H2O 浸出 钒溶液 含铀沉积物收回铀 酸法和碱法浸出含钒溶液，可用离子交换法、溶剂萃取法、或挑选性沉积法进行别离提纯。该公司年产V2O8454吨，V2O51360吨。 2、 钒铁矿的处理与钾钒铀矿有所不同，钒铁矿运用真空揉捏和焙烧炉，先将矿粉与盐混合，送揉捏机揉捏成条、堵截，焙烧浸出提纯沉积后得V2O5。 3、 钒磷铁矿的处理 钒磷铁矿电炉出产单质磷和磷肥的副产品(含钒磷铁)用来作提钒质料，美国的克尔麦吉(KerrMeGee)化学公司所用的含钒磷铁含钒3.26%~5.2%，磷24.7%~26.6%，铁59.9%~68.5%,铬3.4%~5.7%,镍0.84%~1.0%。 先将含钒磷铁磨至粒度小于0.42mm，配入1.4倍纯碱和0.1倍的食盐在回转窑中770~800℃下焙烧，钒便转变成水溶性的钠盐，焙砂在沸水中浸出，钒、铬、磷均溶入浸出液，过滤后滤液结晶折出磷酸钠晶体，粗磷酸钠可再行纯化直至产品合格。磷酸钠结晶母液含磷>0.98g/L,可参与适量CaCl2,使其以磷酸钙(CaPO4)沉积，然后水解收回钒，随后往母液中参与以沉积。此工艺的钒、铬和磷的收回率别离能够到达85%、65%和94%。 三、含钒褐铁矿收回钒技能 含钒褐铁矿五氧化二钒含量为0.5~2.5%，Fe20~40%，SiO230~65%. 矿石首要由针铁矿、赤铁矿和脉石组成。脉石以石英为主，其次是泥质还有少数的绢云母。钒在褐铁矿中没有呈独立矿藏存在，而是以离子型吸附状况存在于铁和泥质中。处理的准则流程是：破碎球磨 焙烧 浸出 沉积Nu4VO3 或V2O5。 研讨标明褐铁矿V2O5含量不同，钒的转化率受矿石组分的影响，其间首要影响要素是矿石CaO的含量,跟着的CaO的含量增加，影响钒的转化，焙烧温度的进步能进步钒的转化率。不同含钒矿石，最高转化率的温度是有差异的。 四、含钒石油渣提钒技能 一般讲，原油和石油砂都含有钒，虽然有些国家至今仍未把油含钒列为钒资源，但这些原油确是钒的潜在资源，全球的石油中钒的含量改动很大，委内瑞拉、墨西哥、加拿大和美国原油含钒为220~400ppm，是全球石油含钒量较高的少数几个国家。 美国、日本、德国、加拿大和俄罗斯等国家从石油渣，石油灰中提钒，提钒的终究产品首要是V2O5，但也能够直接炼成钒铁。提取的办法许多，首要依据质料成分或性质上的差异，挑选不同的工艺。 1、 从石油会集收回钒技能 委内瑞拉的原油经过裂化处理得到石油焦含0.4%V,石油焦用作蒸气锅炉的燃料,焚烧后烟尘用电收尘器收尘,尘含V2O5达15%,作为收回钒的质料。收回办法是将搜集烟尘直接酸浸，经过滤滤液加次(NaClO4)将钒氧化成五价，滤液由兰色变黄色后，加NH3调PH由0.3至1.7,使钒以铵盐方式沉出，然后枯燥锻烧得V2O5或V2O5熔化铸片。流程图： 石油焦尘埃 酸 浸出 滤液 残渣NaClO4氧化 沉积 调PH 洗刷 滤块 残渣 洗液 抛弃 烘干 锻烧 V2O5 首要化学反响：酸浸工序： V2O5+6HCl 2VOCl2+3H2O+Cl2 或V2O5+2H2SO4 VOSO4+2H2O NaClO4氧化： VOCl2+NaClO4 NaVO3+2NaCl+Cl2VOSO4+NaClO4 NaVO3+NaSO4+Cl2 沉积锻烧 NaVO3+NH4Cl NH4VO3+NaCl2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O 2、 从炼油渣中收回钒技能 美国Amax和CRIVentures公司就是处理炼油渣、归纳收回钒、钼、钴、镍和铝。他们处理的工艺：炼油渣与烧碱混合磨矿进行加压浸出，在高温和加压下氧化，硫转化硫化物，碳氢化合物大部分分化，钒、钼溶入溶液，经过滤别离，从溶液收回钒钼。或石油渣加Na2CO3或NaCl配料后，在硫化物和硫酸盐存鄙人进行电炉熔炼，取得钒渣和镍锍。钒渣首要惯例处理办法制取工业V2O5。美国是20世纪80年代末开端用石油渣，石油灰为质料出产钒的，现在仍然是该质料出产钒的最大出产国。 五、石煤提炼钒技能 在普查磷矿时意外地发现了石煤含有钒，进而发现石煤中还有铀、铜和镍等金属和非金属60多种，就当时的技能水平而言，具有挖掘和商业价值的只要钒。我国的石煤资源非常丰厚，估计石煤中钒的总储存量为钒钛磁铁矿中钒总储存量的七倍。但石煤中含钒档次各矿相差甚大。现在条件下石煤含钒超越0.8%，才有挖掘价值。美国内华达州含钒页岩分为风化页岩(V2O30.93%)和碳质页岩(V2O50.84%)。我国石煤资源会集在南边各省,现有钒的厂20多家,年产量为2500~3000吨,本钱2.5~30万元/吨。 石煤提钒选用加食盐焙烧、浸出、萃取、沉积的出产工艺。含钒碳质页岩是用于烧锅炉或液态化床发电的脱碳焚烧，在焚烧进程中钒富集在烟灰中，富集钒烟灰加NaCl或Na2Co3进行化焙烧，使钒转变为水溶性的NaVO3和Na2V2O5. 4FeOV2O3+4Na2CO3+5O2=4Na2OV2O5+2Fe2O3+4Co2 NaCl+1/2O2= Na2O+Cl2 Na2O+V2O3=2NaVO3 用热水浸出钠化焙烧产品，钒酸钠和偏钒酸钠便溶于热水而与大部分不溶杂质别离，含钒浸出液经提纯和别离，产出钒的纯化合物。 美国内华达对含钒页岩提钒流程： 页岩 ↓ 破碎、枯燥 ↓ 焙烧 ↓ H2O 残渣←弱酸浸出 H2SO4 NH3 ↓ 浸出液除硅 PH值由2.5调至5 ↙ ↘ 硅渣 含钒溶液 PH5调回PH3 ↓ 萃取(三级) 萃取有机相 萃取废液 ↓ 再生萃取 ←二级反萃 ←NaCO3 溶液 有机相 ↓ 含钒溶液 ↓ NH4Cl →钒酸铵沉积 ↓ 过炉、洗刷、枯燥→废液 ↓ 制品 阐明：除硅需将溶液调至PH值5，但萃取别离又需将溶液PH从头调回至PH3，用的萃取剂是混合十三胺(DITDA)，偏钒酸胺煅烧脱后能够得到V2O5。 在我国，已建有从含钒石煤中提取钒的工厂，各厂依据其资源特色开发出具有必定特色的提钒工艺流程，他们的准则流程是： 石煤提钒的准则流程 石煤破碎、磨矿 ↓ 加水→配料←NaCl ↓ 成球 ↓ 平窑焙烧 ↓ 水浸 ↙ ↘ ↙H2SO4或HCL 浸出渣 浸出液 ↙ ↘ 粗钒 废水 ↓ NAOH → 碱熔 ↓ NH4CL 水溶 ↙ ↘ 废水↓ 热分化 ↓ 五氧化二钒 石煤提钒的新工艺有：1.石煤加食盐，欢腾焙烧—酸浸—离子交换法。2.石煤无盐焙烧—酸浸—溶剂萃取法。3.酸浸—中间盐提钒 新工艺的所谓新，会集在二个环节上，首要是焙烧所选用的炉型，由平窑焙烧转而运用欢腾炉，回转窑，竖炉等，成果是竖炉的操作条件不简略操控，转化率不稳定，劳动条件差，未能在工业上取得大规划运用。回转窑广泛运用于钒渣的钠化氧化焙烧，但石煤含硅(SiO2)较高(65%--68%)，在焙烧进程中简略呈现粘窑、结圈、影向回转窑正常操作和钒的转化率，故不宜作为石煤焙烧设备，作为石煤焙烧设备最好是欢腾炉。 其次的环境是溶液的处理，除已有的化学沉积法外引证了离子交换法和溶剂萃取技能，因为新技能的引证，能够带来技能目标的进步，削减废水的处理，视操作的差异，或许影响加工本钱。 六、废催化剂和触媒的提钒技能： 钒的化合物具有杰出的催化功能，即它自身不参与化学反响，但在它的参与下，可加快反响的进行。用钒化合物与其载体作成的能改动某些化学反响速率，而自身又不参与反响的化学试剂，称之为催化剂。钒催化剂(V2O5•NH4VO3)替代铂用于出产硫酸，使SO2转化为SO3。在石油工业中，钒首要用做裂解催化剂(VS)，以及脱硫剂。在橡胶工业中，用乙烯和的交联合成橡胶的催化剂(VCl4)。化学工业上的氧化成马来酐，蔡氧化成酞酐的钒催化剂(NH4VO3)等等。特别是化学工业和石油工业运用过的废钒催化剂数量较大，是很好的钒二次资源，不只能够从中收回许多的钒，并且一起收回镍、钼等价金属。 1. 石油裂解用废催化剂(VS)的收回技能 废硫化钒催化剂经焙烧得到产品，能够选用高温浸法，钒废质料在参与压煮器中，473。K温度下用1—14MOL/L浓度的压煮4小时，钒酸铵便溶于中，经过炉别离后，将钒酸铵滤液的温度降至323。K，便分出钒酸铵结晶，结晶浆液经过滤、水洗、枯燥后，在473--873。K温度下煅烧，便得到V2O3，结晶的母液回来浸出循环运用。 除以上办法外，也能够用碱浸出从这种钒废猜中收回钒，用NaOH或Na2Co3溶液在363--378。K温度下浸出1-6个小时，然后过滤别离，在浸液中通入和二氧化碳，坚持298--308。K温度，按1MOL钒参与1.5—5MOL量，并将溶液PH调至6—9。经处理，坚持308。K，便能够沉积出钒硫铵。滤液送解吸器，用蒸气驱逐液体中的NH3和CO2，然后回来浸出，钒硫铵处理同前。 2. 从原油脱硫用的废催化剂的收回技能： 废催化剂在1073。K温度下进行氧化焙烧，先制得含钒10.88%，钼5.49%，钴2.03%，镍1.94%，铝35.48%的焙烧料，然后按150g焙烧猜中参与300ml含溶液NaOH15%的溶液，在333。K温度下拌和浸出3小时，浸出料液在323。K温度下过滤，浸出液由323。K降至278。K，便分出含钒结晶体，母液回来运用，结晶体经水洗、枯燥、煅烧后得到V2O3。 除此之外，焙烧料也可用酸浸流程，催化剂除钒外，其他有价元素Mo、Ni、Co等都转入流液，除杂后钒用萃取别离法收回。 美国AMR是一家从石油裂变废催化剂提钒大公司，其处理的废催化剂的量占全美的50%，年处理废催化剂16000吨，能够归纳收回1500吨V2O3，1000多吨Mo，400—600吨Ni，110—180吨Co，还有部分Al2O3. 3、从《制酸废触媒(V2O5，NH4VO3)》收回钒技能 硫酸工业上用矾触媒进程中，因为SO2气体中的AS2O5和触媒中V2O5构成络合物，在触媒的正常操作温度480摄氏度下该络合物随气体蒸发掉。蒸发量占V2O5总量的40—50%，除此以外还有K2SO4和SiO2。新废触媒成分如下： 成分称号 V2O5 K2SO4 SiO2 新触媒成分 9---------10% 20-------------22% 20% 废触媒成分 5---------6% 10------------12% 80% 因而废触媒中的三中首要成分都是名贵资源。废触媒的处理，工业上能够选用①直接酸浸工艺②化焙烧水浸工艺： 直接酸浸工艺：为了下降溶液杂质和游离酸，削减酸碱耗费。用两段逆流浸出，一段为弱酸浸，二段为高酸浸。高酸浸出液参与到新加废触媒进行弱酸浸出。二段浸出成果钒浸出率可达88.5-91.1%，浸出渣含V2O5能够降到0.59%，当进步二段浸出酸浓度到80—100G/T，渣含V2O5可降到0.3%。溶液的净化选用N235或P204萃取，碱反萃取，用NH4Cl沉，煅烧得到V2O5。 考虑到直接酸浸液除钒外，还含有许多Fe离子为溶液处理带来费事。经过预焙烧使钒氧化成高价钒，一起使其转型，削减了提钒的困难。因为废触媒自身含有10%硫酸钾组分，因而氧化焙烧水浸流程可分为不加钠盐和加钠盐两种。前者焙烧温度900摄氏度到达最佳转化率(~80%)。再高或再低温度的焙烧，钒的转化率都不抱负，后者增加5%的Na2CO3在800摄氏度下焙烧2小时，钒的转化率可达92%，是比较抱负的。 焙砂进行两段浸出，即先水浸后酸浸或碱浸，它的特色是先将钾盐、钠盐和近80%钒水浸进入低酸溶液。这种溶液杂质少，易处理，可收回运用钾盐。酸浸或碱浸意图在于不容于水的钒盐尽或许多地溶解，以进步钒的收回率。 溶液中的钒用N235萃取别离，碱返萃，NH4CL沉积，煅烧得V2O5。 总归，流程的挑选，要视供应商的现状，以为钠化氧化焙烧水浸提钒工艺较好。物料过滤功能好，浸出液中钒呈高价，杂质少，下步钒别离、净化进程简略，也能够直接用NH4CL沉积，省去萃取进程，下降产品加工本钱。 七.钒铁出产技能： 钒和铁组成铁合金，首要在炼钢中用作合金增加剂，高钒钒铁还用作有色合金的增加剂。常用的钒铁含钒40%、60%和80%三种，国内外首要选用电炉铝热法和硅热法冶炼钒铁的工艺，先分述如下： 1. 铝热法： 电炉铝热法冶炼钒铁的质料，可所以V2O5或贱价氧化钒混合物(V2O4、V2O3等)或钒铁渣。用铝作复原剂，在碱性炉衬条件下进行。 首要反响：V2O5+ AL(豆或粒状)=V+AL2O3 V2O4(V2O5)+AL= V+AL2O3 铝热法冶炼钒铁反响为放热反响，反响速度快，因而冶炼进程V2O5喷溅丢失严峻，为削减丢失，进步钒的收回率，特意将V2O5加工成片状，一起将铝粒改为铝豆，恰当减缓反响，下降放热量。 以贱价氧化钒为质料时，则冶炼进程反响速度缓慢，反响热量合适，削减进程的喷溅。然后进步钒的收回率，一起吨铁钒节省了铝复原剂40—60公斤，钒铁含钒60—80%，钒的收回率达90—95%。 2. 硅热法： 该法的本质是：片状V2O5用75%的硅铁和少数铝作复原剂，在碱性电弧炉中，经复原，精粹两个阶段炼得合格产品。复原期是把复原剂和V2O5进行硅热复原。当渣中V2O5小于0.35%时，即可作为废渣处理(或作建筑材料用)，作为冶炼作业讲，即能够转入精粹期，此刻再参与部分V2O5和CaO，用以脱除合金液中过剩的硅、铝等。当合金成分到达要求即可出渣和出含金，精粹期渣含V2O5达8—12%，此渣可回来冶炼复原期收回。合金液可铸成圆锭后破碎成制品。此法出产的钒铁含钒40—60%，钒收率可达98%。 除此之外，还开发了高钒铁、硅钒铁、硅锰钒铁、碳化钒、碳氮化钒、氮化钒铁以及金属钒等产品，在此不再赘述。 八、几点观点： 1.依据所用的含钒质料有：含钒铁水，钒铁精矿，钒渣、钒铀铁矿，钒磷铁矿，含钒石煤，含钒褐铁矿，含钒石油渣，以及化学石油以及橡胶工业用过的废催化剂等。 2.提取钒的流程遍及都存有：焙烧、浸出与净化、溶液中钒的提取和提取尾液处理四大过程组成，前两过程最为重要： ①焙烧：含钒质料和Na2CO3 NaClNa2SO4等钠盐混合在回转窑、竖炉、平窑、多膛炉或欢腾炉，在800—1000。C下进行氧化和转化，使钒转变为XNa2O•YV2O5以便溶于水。 单个情况下，含钒质料可加石灰或石灰乳(Ca(0H)2)，在上述提取各种炉内进行焙烧，它的意图与钠化焙烧正好相反，使钠转化为不溶于水，但溶于碳酸盐溶液，构成钒酸钙，到达与其他杂质别离的意图。 ②浸出：焙烧熟料浸出有：水浸、酸浸、碱浸和碳酸化浸出等四种办法，水浸时，钒酸钠进入溶液，酸浸则不同，能够有三种办法：A、含钒物料直接酸浸;B、含钒物料经焙烧后酸浸;C、含钒熟料经水浸之后再进行酸浸，酸浸还能够适用于处理其他物料，为钾钒铀矿、磷钒铁矿、含钒灰烬、废钒催化剂等。常用碱浸出剂有NaOH、Na2CO3或两者混合等，碱浸时还有必要使钒成高价态才行。氧化剂有氧气、空气、富氧空气，、、次、等。 溶液净化：含钒浸出液悬浮物可经过弄清除掉Fe、Mn、Si、Al可用中和沉积除掉，可用钙盐、镁盐沉积除掉P、AS，对高碱度溶液可用电渗析脱钠、收回碱。 ③溶液中钒提取：有沉积法、溶剂萃取和离子交换法 沉积：A、铵盐沉积：生成(NH4)2V6O16沉积,生成Na2(NH4)4V10O28.11H2O沉积，生成NH4VO3沉积。 B、水解沉积：加H2SO4，分出赤色钒酸钙沉积，Na2H2-X.V12O31。 C、钙盐或铁盐沉积： 碱性溶液用CaCl2或其他CaO、Na(OH)2沉积出钒酸钙，或用高铁盐沉积出钒酸铁(XFe2O3•YV2O5•2H2O)。 溶剂萃取：钒和铀别离法：用二乙基已基磷酸 磷酸三丁酯及N235 离子交换：合适处理碱性溶液 ④尾液处理：五价钒和六价铬离子游离酸、盐都是有毒的，有必要处理好才干扫除，工业上有三种处理办法： A、 复原中和扫除法 B、 气体中二氧化硫复原法 C、 离子交换法 3、已探明的钒储量，按现在挖掘规划够150年运用，年产钒量已处在供需平衡状况，钒的供需改动随合金钢产量改动而改动

金属之间有生成合金的趋向。合金便是不同金属间的互溶现象。一般金属间构成合金需求很高的温度。但有些金属间并非需求高温，例如水 银在常温下就能够与多种金属构成合金。镓也有这种功用，由于家的熔点很低，在30摄氏度就成为了液态，这种液态的镓就能够与其他金属生成合金，也便是对其他金属有溶解的效果，对其他金属形成腐蚀。所以镓不能装在金属容器中。

美国科罗拉多的钒铀矿是美国钒的首要来历。前期以出产钒为主，铀是副产品。1943年后调整为以出产铀为主。矿石中的钒除钒钾铀矿（K2O·2UO3·V2O5·3H2O）外，还有钒云母[3（AIV）2O3·K2O·18SiO2·2H2O]及含钙钒酸盐。含U3O8约0.24%～1.23%，V2O5约0.07%～1.16%。矿石可不经焙烧，直接用碱液（Na2CO3、NaHCO3）浸取，可是浸取率低，原因在于钒云母中的钒不溶于碱溶液。为此需在氧化气氛下850℃加碱焙烧，然后再在高压釜中120℃，0.21MPa压力下浸取4～6h。钒、铀的浸取率别离可到达70%～80%、90%～95%。 美国阿特拉斯矿藏公司，选用新工艺处理米维达铀矿，工艺流程如图1所示。图1  阿特拉斯矿藏公司莫亚比铀厂工艺流程 矿石破碎至19mm，依据质料的不同，分酸浸、碱浸两条路线处理。 一、碱浸 参加Na2CO3 50～60g/L，溶液进湿球磨、水力旋流器分级，然后进稠密机。溢流回来，加碱，调理至Na2CO3 50～60g/L，再用于球磨。底流分两组，每组串联7个高压釜浸取，120℃、0.35MPa、6h。排出料浆与进料进行热交换，头两个高压釜用直接蒸汽加热。浸取后的矿浆用鼓式过滤机过滤，残渣送尾矿池。滤液进入4个串联的拌和槽，通蒸汽加热，增加NaOH，生成Na2U2O7沉积，经浓缩过滤，得铀产品。滤液通CO2气后，作为浸取液，送往提钒车间。 二、酸浸 将矿石与水在湿球磨及分级机中细磨，液固比5/1，进浮选槽回收得铜精矿。浮选后进入一段浸取槽。浸取后进入水力旋流器分级。溢流经弄清、过滤得清液。底流进2级浸取槽，用蒸汽加热，参加H2SO4，逗留21h。排料经耙式分级机，溢流用作一级浸取用液；底流过滤、洗刷后，残渣送尾矿池。1、2级的清液兼并送萃取工序。 三、萃取 萃取液加酸，调pH值至1.0～1.2。送4级混合弄清槽用叔胺先萃取铀。萃取有机相为： 成分     1号柴油     叔胺     异癸醇 %         92.5        5        2.5 萃取后有机相用碳酸钠碱液反萃得铀产品。萃取铀后的萃余水相，参加金属铁粉，使溶液的电动势降至150mV以下，使铁离子悉数还原为二价，部分钒也被还原为四价，以便进步钒的萃取率。加调停pH＝2，在5个混合弄清槽中逆流萃取。有机相为 成分     1号柴油     二－2－乙基－乙基磷酸     异癸醇 %          91                 6                  3 萃钒后的萃余液排入尾矿池。含钒有机相用15%H2O4反萃。反萃液送沉积槽，通蒸汽加热，参加NH4Cl、NH4OH沉钒得钒酸铵。最终将钒酸铵枯燥、熔化成薄片出售。

钒是高熔点稀有金属，密度5.96，熔点1890℃，沸点3380℃，有耐性，在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一。室温下，钒不与氧效果，在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温下与大都非金属元素（如氮、碳、硫）发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为 -1、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5，一般＋2和＋3价钒的氢氧化物呈碱性，＋4和＋5价钒的氢氧化物呈，＋5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下，钒有较好的抗蚀性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀，但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。　　钒在地壳中常与其他元素伴生，富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2（Mg，Fe）（Al，V）4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿（K2O•2V2O3•V2O5•3H2O）等。　　钒矿的分化办法有：①酸法，用硫酸或处理后得到（VO2）2SO4或VO2Cl。②碱法，用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法，用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。　　金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒，再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒；或用、镁复原的办法制取金属钒。　　钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中，钒首要是以钒铁的方式参加，首要起脱氧和脱氮的效果，一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。　　V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂，用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业，钒可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等。

净化后的含钒溶液，首要是Na2O－V2O5－H2O系统，依据浸取条件的不同，可所以酸性或碱性。因为钒酸铵盐的溶度积小于钒酸钠，因而参加NH4Cl、（NH4）2SO4等 离子能够生成或多钒酸按沉积。其条件取决于溶液的酸度。 一、弱碱性铵盐沉钒 当pH值＝8～9时，溶液中的钒首要以 ，即 方式存在。故参加 时，构成NH4VO3结晶分出。影响铵盐沉钒的要素如下： （一）依据图1，NH4VO3溶解度随温度下降而下降，故NH4VO3的结晶应在20～30℃条件下进行；图1  NH4VO3在水中的溶解度、密度与温度的联系 1－溶解度与温度；2－饱和溶液的密度与温度 （二） 浓度应较化学计量数大，以借同离子效应促进沉积彻底； （三）拌和、晶种效应：NH4VO3溶液易构成过饱和溶液，为此加晶种、拌和会加速结晶，如图2。图中可观察到四种条件下的结晶状况。阐明拌和加晶种可明显加速结晶的速度。图  2  NH4VO3结晶动态图 1－静置；2－参加晶种静置； 3－拌和；4－拌和下参加偏钒酸按晶种； 5－20～30℃下偏钒酸按的平衡浓度 （四）弱碱性铵盐沉钒后，残液中含钒较高，约为1～2.5g／L V2O5。操作时间长，能耗高，所得NH4VO3经煅烧后可得纯度为99%的V2O5。放出的约0.187kg／kg V2O5，应予收回。弱碱性铵盐沉钒常用于精制水解法制得的红饼。 二、弱酸性铵盐沉钒 在pH＝4～6，钒首要以 存在，参加 ，则以十钒酸盐方式沉积。因为净化后液含很多钠离子，故沉积一般为：式中，x一般为0～2之间。为取得不含钠的产品，需将其溶于热水中，在pH为2的条件下重结晶，如此可得（NH4）2V6O16结晶。弱酸性铵盐沉钒的残液可使V2O5含量下降至0.05～0.5 g／L。 三、酸性铵盐沉钒 当pH＝2～3时，溶液中的钒当参加铵离子时，首要以六沉积。沉钒时用硫酸调pH值，参加适量的（NH4）2SO4，在高于90℃下沉钒。本法取得的产品纯度高，沉钒速度快，沉钒率高，铵盐耗费低，约0.06kgNH3／kgV2O5，只为耗量的1／3。硫酸耗量较水解沉积法少。故已成为我国现在以钒渣为质料出产V2O5的首要办法，在国外也被广泛选用。 四、钒酸铵的煅烧分化 NH4VO3、（NH4）2V6O16的分化在450～600℃下煅烧，反响如下： 6NH4VO3＝（NH4）2V6O16＋4NH3＋2H2O （NH4）2V6O16＝3 V2O4＋N2＋4 H2O V2O4＋1／2O2＝V2O5 榜首步反响放出很多，应予收回。第二步进一步分化并被还原成四价钒，但在进一步氧化气氛中被氧化成V2O5。钒酸铵的煅烧通常在回转窑中进行。窑内分三个区，榜首区为枯燥区，300～500℃；第二区为分化区，450～600℃；第三区在450℃以上，引进空气，充沛氧化。

[next]     从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种：火法是通过钒铁精矿或钒渣间接提钒，湿法则是用钒铁精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主。    火法提钒工艺：将选矿产品钒铁精矿直接进入高炉或电炉中冶炼，使矿石中的钒大部分进入铁水，再将含钒铁水入转炉送氧吹炼，使钒富集于渣中，成为钒渣。钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧化二钒。这一方法的最大优点是钒回收率高，特别适用于低品位钒矿石的利用。缺点是矿石处理量大，而生产规模小，与大规模的钢铁工业生产不相适应。    湿法提钒工艺：将钒铁精矿加芒硝制团，经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液，再加硫酸使之转化为五氧化二钒。水浸后的球团再用于炼铁。湿法的优点是工艺流程短，钒的回收率高。    上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺的流程。    近20年来我国积累了大量有关钒钛磁铁矿提钒工艺的经验，并首创高炉炼铁-雾化提钒法。目前攀枝花钢铁公司用此种方法大规模生产钒渣。高炉炼铁-雾化吹钒渣法的要旨是，将铁水在中间罐内撇渣和整流，在雾化器中雾化，雾化后的铁水进入雾化炉反应，提钒后的铁水（即“半钢”）流入半钢罐，使之在半钢罐面上形成钒渣层，将半钢分离即得钒渣（下图）。1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾化炉，其设计能力为年产8.31～8.9万t钒渣。

镓是一种较年青的金属，1875年才被发现。因其稀疏且涣散，直到1915年才真实提炼出来。其时以为，这种熔点低而贵的金属简直没有什么用处。美国到了1943年才将镓作为副产品少数出产，我国则到了1957年才作为副产品少数出产。从那时起，各国在建造氧化铝工厂时，都顺便建有镓出产车间以综合利用资源；我国直到20世纪末，才有山东铝厂出产镓。 一、镓的用处与商场 各国对金属镓的爱好源于20世纪60年代初，作为一种新式优质半导体的研讨热鼓起，但真实大规划的出产是在20世纪80年代。跟着半导体器材研讨的老练，化合物半导体的优异功能不断被发现，微波器材、激光器和发光二极管很多出现，尤其是20世纪90年代初，蓝色LED的研讨成功，激发了白色LED的开发，“照明革新”开端了。所以，对镓的需求急剧添加，加上商业炒作，镓的身价乃至上涨4倍以上。 经过近20年的尽力，白色LED照明技能已取得日新月异的开展，加上节能环保的优势，国际各国政府都给予大力拔擢。由于可预见的效益，对的研讨和出产现在已大部分转向了LED工业。用于通讯工业的晶体 2005年以来的几年中，尽管全球镓的需求量只添加了26.68%，但运用的结构发生了很大的改变，本来金属镓用于制作GaAs、GaP体材料，作为体材料添加的速度有限，但器材的开展是以薄膜化为特征的。LED、集成电路、激光器和太阳能电池，都采用了在衬底片上成长单晶薄膜的工艺成长GaAs、GaSb、GaN，且用的都是三甲基镓(TMG)。尽管规划很大，但以镓的分量来核算，毕竟是少的。 化合物半导体器材开展的气势越来越迅猛，由于它契合节能和环保的特色，估计往后每年将以20%～25%的速度添加，所以对镓的需求也会稳步添加。 未来估计，我国的需求添加速度将高于全球。一是由于我国本来根底比较单薄，以LED为例，本来芯片95%都是进口的，为了赶上半导体照明这场工业浪潮，国家成立了和谐办公室，同意成立了八个半导体照明演示基地；几年中，LED芯片的自供率已到达了60%，但白光LED的功率、本钱与国际发达国家还有很大距离，国家已投入越来越多的力气，大力开展LED工业。二是国外闻名的衬底公司AXT移址北京，带动了国内晶片的出产；本年，两家首要的外资晶片厂运用的金属镓将到达40～50吨，详见表1、表2。 表1  2005～2009年全球商场对镓的需求量   （单位：吨）补白：*表中我国一家以外贸方法结算的厂商用量未包含进来。 表2  往后五年全球和我国商场对镓的需求量预   测值（单位：吨）资料来历：我国有色金属工业协会，2010年6月。 二、镓出产和运用的开展趋势 （一）出产 全球从事镓出产的单位有30多家，但原生镓的出产首要会集在一些大的氧化铝厂和大的有色金属冶炼厂，如表3所示；其间，90%的原生镓来自氧化铝厂。 表3  全球出产镓的国家和首要厂商 据2005年计算，全球原生镓的出产能力约为423吨，其间加拿大50吨、德国35吨、法国50吨、匈牙利8吨、俄罗斯18吨、乌克兰3吨、捷克斯洛伐克8吨、日本100吨、哈萨克斯坦20吨、澳大利亚50吨和甲国80吨。 镓的产值受主体金属的出产状况限制，由于镓在矿藏中是以伴生状况存在的，在主体金属冶炼中经过综合利用而回收取得镓。实践上，全球的原生镓产值从没有超出过200吨，由于消耗量中还有适当一部分是再生镓。由此可见，从产能看，镓需求量的添加，原材料完全能够得到满意；别的，还有适当大的一部分氧化铝厂，迄今仍未树立镓的综合利用车间。 近5年来，我国以为主的化合物晶片工业敏捷扩展，尤其是近两年来，增势更为迅猛，并且还将以更快的速度开展。所以，对镓的需求也急剧添加。 为适应商场的需求．出产镓的厂商数量和规划也敏捷添加。现在，出产原生镓的单位除了本来的山东铝厂、山西铝厂吉亚公司、郑州长城铝业公司、贵州铝厂四家氧化铝厂和株洲冶炼厂（综合利用）外，三门峡市的开曼铝业公司、东方期望（三门峡）铝业公司、山西万荣的方园公司等纷繁兴起，产能都在20吨以上。方园公司的三个出产分厂总产能达40吨以上，同属杭州锦江集团的山西孝义化工公司又在兴修产能为20吨／年的项目，这些民营厂商的总产能挨近100吨，并且，有75吨现已量产，大大超越了国有厂商（包含合资）的产值。展望往后5五年，我国的镓商场将逐步被这些民营厂商所操纵，从而将影响全球的镓商场。 在锗铟镓中，镓和锗的量远远小于铟。高纯镓的国家标准现已拟定很多年，可是在2002年一向没有实践产品，2002年南京金镁镓业有限公司出产了第一批高纯镓。镓的深加工现在首要有三个厂商：四川峨眉739厂，一年大约出产1吨多左右，产品做到6N. 7N；山东铝厂研讨院，尽管批量出产高纯镓，可是大部分是5N以下的；南京中锗科技公司的合资厂商－南京金镁镓业有限公司，现在其镓的纯度是国际上公以为质量最好、产能最大的，能够到达8N以上，产能60吨，本年估计50吨。 （二）运用 江苏南大光电材料股份有限公司、大连光亮和电交易有限公司是国内唯有的两家做三甲基镓(TMG)的厂商，产品是化合物半导体器材和化合物半导体电池的首要质料，TMG的质料是镓镁合金。国内能供给镓镁合金的只要中锗科技，估计本年出产镓镁合金5吨左右。 现在看来，深加工高纯镓的运用向高水平深度和广度开展。高水平方面，7N.8N以上的镓发挥空间大，比方微波电路，量子器材、纳电子器材开展很快，由北京有色金属研讨总院和南京金镁镓业有限公司一起起草编写的MBE（分子束外延）级镓的国家标准现已发布。广度开展方面首要是用6N级镓，用于国家正在大力扶持的职业，如半导体照明、LED范畴和手机等，占悉数镓产值的60%以上。