Kuidas toodetakse ferro vanaadiumi?

Kuidas toodetakse ferro vanaadiumi?

Ferrovanaadiumi tootmine hõlmab vanaadiumi ekstraheerimist maagidest ja selle rauaga legeerimist, domineerivad kaks peamist meetodit:Alumiinotermiline vähendamine(Kõrge puhtusega FEV) jaKarbotermiline vähendamine(Kulutõhusate hinnete jaoks).

1. alumiiniotermiline redutseerimine (termiidiprotsess):

See meetod loob suure puhkemistega FEV (40–55% V), kasutades alumiiniumi redutseeriva ainena, mis sobib ideaalselt kosmose- ja kaitserakenduste jaoks.

•Tooraine ettevalmistamine: Vanaadiumi pentoksiid (V₂O₅) segatakse alumiiniumpulbri (AL) ja voolu (nt kaltsiumfluoriidi, CAF₂) vooguga, et alanemispunktid alandada ja räbu moodustada. FE: V suhte reguleerimiseks võib lisada rauajäätmeid või raudoksiidi.

•Redutseerimisreaktsioon: Segu süttib tulekindla vooderdatud tiiglis. Alumiinium vähendab vanaadiumoksiidi eksotermiliselt:

3V2 O5 +10 al → 6V +5 Al2 O3 (ΔH ≈ -15 000 kJ/kg al).

Reaktsioon tekitab intensiivset kuumust (kuni 2500 kraadi), sulatades saadud vanaadiumi ja raua sulatunuks.

•Räbu eraldamine: Tihedam sula FEV settib põhja, alumiiniumoksiidi (al₂o₃) räbu hõljub. Sulam koputatakse, jahutatakse ja purustatakse tükkideks või brikettideks.

•Rafineerimine: Lisandid (räni, mangaan) eemaldatakse üliõrdumise hinnete jaoks oksüdatsiooni või elektrorefineerimise teel (nt 99,9% V).

2. karbotermiline redutseerimine (elektrilise ahju protsess):

See meetod sobib madalama astme vanaadiumimaagide jaoks (nt vanadifrous titanomagnetiit). See meetod kasutab süsinikku (koks) redutseeriva ainena, mis on suunatud kulutundlikele turgudele nagu ehitusratas.

•Maagi ettevalmistamine: Vanaadiumi kandvad maagid (nt v₂o₃ titanomagnetiidis) purustatakse, jahvatatakse ja segatakse rauamaagi (fe₂o₃/fe₃o₄), koksi ja voogudega (paekivi, ränidioksiid).

•Sulatamine: Laengut kuumutatakse elektriahju ahjus (~ 1600–1800 kraadi). Süsin vähendab vanaadiumi ja raudoksiide:

V2 o3 +3 c → 2v +3 co; Fe2 o3 +3 c → 2fe +3 co.

Sulatud FEV moodustub, segatud silikaadi/oksiidi räbuga.

•Koputamine ja valamine: Sulam on koputatud lappideks, valatakse valuplokkidesse ja töödeldi purustamise, magnetilise eraldamise kaudu (raudarikka lisandite eemaldamiseks) ja lõõmutamine (mikrostruktuuri optimeerimiseks).

Mõlemad meetodid nõuavad ranget kvaliteedikontrolli, sealhulgas keemiline analüüs (V, Fe, C, S, P) ja mehaanilised testimised, et vastata sellistele standarditele nagu GB/T 5125-2015 (Hiina) või ASTM A132 (rahvusvaheline). Alumiinotermiline FEV domineerib suure jõudlusega rakendustes, karbotermilised marsruudid aga suuremahulist terasetootmist.