钒基材料制造

第1篇 钒基础

1绪论

2钒及其化合物

2.1钒

2.2钒的主要物理性质

2.3钒的化学性质

2.4钒的热力学性质

2.5钒的化合物

2.5.1五氧化二钒

2.5.2钒酸盐

2.5.3钒与非金属元素结合

2.5.4钒与金属元素结合

2.5.5 中间化合物

2.5.6三元系钒化合物

2.5.7钒的液相离子

2.6钒的复合盐类

2.6.1五价盐

2.6.2四价盐

2.6.3铵盐

2.6.4钠盐

2.6.5钒的含氧酸盐

2.6.6钒的硫酸盐

2.6.7钒青铜

2.6.8钒的过氧化物

2.7钒的生理影响

2.7.1钒缺乏症

2.7.2钒的食物来源

2.7.3钒的代谢吸收

2.7.4钒的生理功能

2.7.5钒的生理需要

2.7.6钒的过量袁现

2.7.7钒的生理机理

2.7.8人体各器官对钒的需要量

2.8钒污染病

2.9钒对人和动物体的生物效应

2.10钒对植物的生物效应

3钒资源

3.1钒矿的成矿特点

3.1.1世界钒矿床的主要成因类型

3.1.2 中国的钒矿床类型

3.1.3 中国钒矿床的成因类型

3.1.4 国内典型矿区

3.1.5 国外典型钒矿床

3.2钒的矿物

3.2.1钒铅矿

3.2.2钒云母

3.2.3钒钾铀矿

3.2.4绿硫钒矿

3.2.5钒钙铀矿

3.2.6水钒钠石

3.2.7钒磁铁矿

3.2.8钒土

3.2.9钒铀矿

3.2.10水钒铅矿

3.2.11 黑铁钒矿

3.3主要提钒矿物

3.3.1钒钛磁铁矿

3.3.2石煤

3.3.3钒铅矿

3.3.4钒钾铀矿

3.3.5钒云母

3.3.6绿硫钒矿

3.3.7有机基钒矿

3.4钒资源分布

3.4.1 钒资源类型及分布特点

3.4.2钒钛磁铁矿

3.4.3石煤资源

3.4.4世界钒资源分布

3.4.5世界钒资源储量

第2篇 钒提取

4钒钛磁铁矿提钒工艺——矿物加工富集

4.1钒钛磁铁矿

4.1.1钒钛磁铁矿矿石构造

4.1.2钒钛磁铁矿赋矿岩体类型

4.1.3钒钛磁铁矿矿石结构

4.1.4钒钛磁铁矿主要矿物组成

4.2钒钛磁铁矿主要矿物特征

4.2.1钛磁铁矿（Fe，Ti）

4.2.2赤铁矿（Fe2O3）

4.2.3褐铁矿（Fe2O3·nH2O）

4.2.4 白钛石矿

4.2.5钛铁矿

4.2.6磁黄铁矿

4.2.7方解石（CaCO2）

4.2.8石英（SiO2）

4.2.9高岭石黏土岩

4.3钒钛磁铁矿典型的选矿工艺

4.3.1攀枝花钒钛磁铁矿

4.3.2承德钒钛磁铁矿

4.4国外钒钛磁铁矿

4.4.1俄罗斯钒钛磁铁矿

4.4.2美国钒钛磁铁矿

4.4.3芬兰钒钛磁铁矿

4.4.4南非钒钛磁铁矿

4.4.5加拿大钒钛磁铁矿

4.4.6挪威钒钛磁铁矿

4.4.7新西兰钒钛磁铁矿

4.5主要装备

4.5.1破碎设备

4.5.2磨矿设备

4.5.3 筛分分级设备

4.5.4磁选设备

5钒钛磁铁矿提钒工艺——冶炼含钒铁水

5.1 高炉冶炼钒钛磁铁矿制备含钒铁水

5.1.1烧结矿制备

5.1.2烧结实践

5.1.3球团矿

5.1.4 高炉熔炼

5.2直接还原炼铁

5.2.1 直接还原炼铁工艺特征

5.2.2直接还原涉及的化学反应

5.2.3直接还原实践

5.3主要生产装置

5.3.1 高炉系统装置

5.3.2直接还原系统装置

6钒钛磁铁矿提钒工艺——钒渣富集

6.1钒渣富集基础

6.1.1铁水钒品位

6.1.2提钒温度

6.1.3吹炼时间

6.1.4吹炼方式

6.1.5冷却剂的选择

6.1.6调渣剂的应用

6.1.7 变价元素

6.1.8钒渣质量特性

6.1.9半钢质量

6.2含钒铁水直接炼钢生产钢渣钒渣工艺

6.2.1 含钒铁水直接炼钢生产低钒钢渣原理

6.2.2钢渣钒渣吹炼过程不同主体设备使用和技术指标

6.3含钒铁水预处理吹炼钒渣工艺

6.3.1 吹炼原理

6.3.2钒渣吹炼过程不同主体设备使用和技术指标

6.4含钒铁水钠化氧化富集钒渣

6.5几种铁水提钒法的工艺比较

6.5.1槽式炉法

6.5.2铁水罐法

6.5.3 雾化炉法

6.5.4转炉法

6.5.5钒钛磁铁矿直接还原一电炉一摇包一钒渣工艺

6.6主要设备

6.6.1提4A，转炉

6.6.2雾化提钒炉

7钒渣提取五氧化二钒

7.1钒渣钠盐焙烧制取五氧化二钒

7.1.1钒渣钠盐焙烧提钒工艺

7.1.2钒渣钠盐焙烧提钒原理

7.1.3原料准备

7.1.4设备选择

7.1.5钒渣焙烧

7.1.6焙烧钒渣浸出

7.1.7钒浸出液净化

7.1.8沉钒

7.1.9熔化生产

7.1.10钒渣钠化提钒流程主体设备和技术指标

7.1.11磷酸盐降钙钠化焙烧

7.2钒渣钙盐焙烧提钒

7.2.1钒渣钙盐焙烧提钒工艺

7.2.2钒渣钙盐焙烧提钒原理

7.2.3钙盐焙烧提钒特点

7.2.4钒渣钙盐焙烧

7.2.5钙盐焙烧钒渣浸出

7.2.6沉钒

7.2.7钙盐提钒焙烧浸出流程设备

7.3钠化钒渣提钒

7.4钢渣钒渣酸浸提钒

7.4.1 钒渣酸浸提钒工艺

7.4.2钒渣酸浸提钒原理

7.4.3钒渣酸浸提钒工艺装备及典型工艺指标

7.5硫化提钒

7.6主要原辅材料

7.6.1 工业原料

7.6.2工业燃料

7.7主要提钒装备

7.7.1 回转窑

7.7.2多膛焙烧炉

7.7.3平窑

7.7.4球磨机

7.7.5浓密机

7.7.6磁选机

7.7.7过滤机

7.7.8熔化炉

8页岩矿提钒工艺

8.1含钒碳质页岩

8.1.1 含钒页岩结构

8.1.2含钒碳质页岩分类

8.1.3含钒页岩提钒要求

8.2石煤提钒

8.2.1钠盐处理提钒

8.2.2钙盐焙烧提钒

8.2.3直接酸浸提钒

8.2.4无盐焙烧提钒

8.3石煤提钒工艺比较

9矿物及综合物料提钒

9.1钒钛磁铁矿直接提钒

9.1.1钒钛磁铁矿直接提钒工艺

9.1.2钒钛磁铁矿直接提钒原理

9.1.3钒钛磁铁矿直接提钒工艺装备及典型工艺指标

9.2石油渣提钒

9.2.1提钒工艺

9.2.2提钒原理

9.3钾钒铀矿提钒

9.4高铝渣提钒工艺

9.5钒铅矿提钒

9.6铀钼钒矿提钒

9.7钒磷铁矿提钒

9.8含钒褐铁矿回收钒技术

9.9从炼油渣中回收钒技术

9.10从矾土中提钒

9.1 1废催化剂和触媒的提钒技术

9.11.1废催化剂和触媒的提钒技术

9.11.2石油裂解用废催化剂（VS）的回收技术

9.11.3从原油脱硫用的废催化剂的回收技术

9.11.4硫酸触媒提钒

9.12飞灰提钒

第3篇 钒应用

10钒铁合金

10.1电硅热法工艺

10.1.1 电硅热法工艺

10.1.2电硅热法原理

10.1.3原料及配料要求

10.1.4电硅热法典型工艺操作及其技术指标

10.1.5操作要点

10.1.6硅热法钒铁生产影响因素

10.1.7常见问题与故障处置

10.1.8电炉要求

10.2铝热法

10.2.1铝热法生产工艺

10.2.2 电铝热法生产工艺

10.2.3铝热法生产原理

10.2.4原料及配料要求

10.2.5炉型特点

10.2.6铝热法钒铁典型工艺操作及其技术指标

10.2.7铝热法钒铁生产影响因素

10.3钒渣直接合金化生产钒铁合金

10.3.1钒渣直接合金化生产钒铁工艺

10.3.2钒渣直接合金化生产钒铁原理

10.3.3原料及配料要求

10.3.4铝热法钒铁典型工艺操作及其技术指标

10.3.5钒渣直接合金化钒铁生产影响因素

……

第4篇 钒产业发展

附录钒基材料制造有关附表

参考文献

《钒基材料制造》适用以下人员参考：有关钒资源、技术装备、产品、环境和市场展开竞争合作的专家学者，科研技术单位的科研设计人员，钒生产厂的技术和管理人员，钒制品的专业销售推广人员，钒相关行业技术决策及咨询机构人员，钒产业相关地区的政府经济规划和科技管理人员，有关专业的大专院校师生等。

里鲍茨(libowitz)提出的体心立方型钒系贮氢材料，它的熵值高，可用于设计成高效热泵，是新一类贮氢合金系列。

carvan钒和钒铝合金是应用较广的钒添加剂。

钒铁carvan钒

钢和含钒合金用的一种高碳钒铁添加剂，成分为V83%～86%，C10.5%～13%，Fe2%～3%。生产方法是用天然气在回转窑内，于600℃下将V₂O₅还原成V₂O₄，然后在另一座回转窑内于1000℃用天然气将V2O4还原成钒碳氧化合物。钒碳氧化合物按计算加入焦炭或石墨。加碳量比碳氧反应计算值过量1%。钒碳氧与石墨的混合物加压成块。放在真空炉中加热至1000℃即制成Carvan钒。美国联合碳化物公司生产的Carvan钒的典型成分为：V84.5%，C12.25%，Si0.05%，Al0.005%，S0.004%，P0.004%，Fe2.5%。合金外形为扁饼状。密度为4.58g/cm。Car-van钒压块包装成袋，每袋含钒25磅和碳3.7磅，可不再分析，直接加入炉内或钢包中使用。Carvan钒与钒铁相比价格较便宜，加入钢液后溶解较快，钒收得率较高。当钒碳氧和石墨的压块在烧结过程中往炉内通入氮气，就可以制成Nitrovan钒，它含V78%～82%，C11%～12%，N2≥6.0%。用作冶炼钒氮系钢。

钒铁钒铝合金

生产钛合金如Ti-6A1-4V用的钒添加剂。根据含钒量分为50%、65%和85%3级，余量为铝。因是真空冶炼用的添加剂，常冠以“VQ”（真空质量）标志。钒铝合金的气体含量低，其他杂质如Fe、Si、C、B等要满足钛合金的要求。生产钒铝合金用的五氧化二钒是将工业产品再提纯，使杂质含量达到规定范围的高纯五氧化二钒。铝要用高纯度铝。生产场地要保持洁净，避免杂质污染。先用铝热法生产85%V-Al合金。再将85%V-Al合金与铝在500kg真空感应炉内熔炼成规定钒含量的钒铝合金。重熔的目的除脱气外，主要是使合金成分均匀，要求含钒量的偏差<0.5%。脱气处理时，炉内真空度为0.266Pa（2×10-3 Torr）。合金锭经过破碎、筛分（筛下物不要），粒度0.2～6mm的钒铝合金经磁选去除有磁性（铁高）的合金粒，再经紫外线和荧光检查，挑除有非金属夹杂物的合金粒。 2100433B