钒冶金环保及其资源综合利用——钒的提取方法

1. 钒矿资源概述

钒在地壳中的含量在0.02~0.03%之间，钒在地壳中为第17常见的元素。

全球钒资源的98%来自于钒钛磁铁矿。

钒钛资源

高铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于30％，V2O5含量大于0. 7％)；

低铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于10％，V2O5含量大于0.13％)。

2. V2O5的生产

V2O5是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末，微溶于水（质量浓度约为0.07g/L），溶液呈黄色。

3.钒铁的生产

钒铁是由钒和铁组成的铁合金，常用的有含钒40%、60%和80%三种，其中含钒80%的钒铁又称高钒铁。钒铁常用于碳素钢、低合金高强度钢、高合金钢、工具钢和铸铁生产中。高钒铁还可用作有色合金的添加剂。

钒铁的冶炼，主要是利用还原剂还原五氧化二钒，常用的还原剂有碳、硅、铝等，其基本反应为：

2/5 V2O5 2C = 4/5V 2CO

2/5V2O5 Si 2CaO= 4/5V 2CaO·SiO2

2/5 V2O5 4/3Al = 4/5V 2/3Al2O3

4.氮化钒的生产

氮化钒的生产门类繁多，所用钒原料基本上是钒氧化物。主要工序是将钒原料与碳制粉剂、粘结剂混合均匀并压制成球，然后送入炉内加热，经还原、渗氮过程得到氮化钒产品。

5.金属钒的生产

制取金属钒的首选原料应为钒的氧化物，其次是钒的卤素化合物。

还原剂则可以是C、H以及碱金属，如K、Na、Ca、Mg、A1等。

K、Na过于活泼，反应不易控制，且价值昂贵，不适用。

Ca、Al则适于还原氧化钒，Mg则适于还原卤化钒，C、H等则可适用钒的多数化合物。