钒渣生产五氧化二钒工艺流程

（生产管理）2020 年钒及钒生产工艺钒及钒生产工艺第一章钒的性质及应用一、钒的性质：钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中占有十分重要的位置。

常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素生成化合物。

例如：钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。

在180℃下，钒与氯作用生成四氯化钒（VCl4）；当温度超过800℃时，钒与氮反应生成氮化钒（VN）；在800～1000℃时，钒与碳生成碳化钒（VC）。

钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸）和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸（浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水）溶解。

在空气中，熔融的碱、碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。

此外，钒亦具有一定的耐液态金属和合金（钠、铅、铋等）的腐蚀能力。

钒有多种氧化物。

V2O3和V2O4之间，存在着可用通式V n O2n-3≤n≤9)表示的同族氧化物，在 V2O4到 V2O5之间，已知有 V3O5、V3O7、1(V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。

工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在，特别是 V2O5和生产尤为重要。

它们的主要性质列于下表：4二、钒的应用三、五氧化二钒的性质V 2O 5 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。

它在约 670℃熔融，冷却时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体，它的结晶热很大，当迅速结晶时会因灼热而发光。

V 2O 5 是两性氧化物，但主要呈酸性。

当溶解在极浓的NaOH 中时，得到一种含有八面体钒酸根离子 VO 3-的无色溶液。

它与Na 2CO 3 一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。

第二章 五氧化二钒生产工艺方法概述五氧化二钒生产工艺大致历经了 70 年，通过几代人的不断总结、探讨，已初步形成了不同的生产工艺模式。

五氧化二钒生产工艺五氧化二钒（V2O5）是一种重要的过渡金属氧化物，广泛应用于钒电池、染料、催化剂以及合金的生产中。

下面我们将介绍五氧化二钒的生产工艺。

五氧化二钒的生产工艺可以分为两个主要步骤：钒矿选矿和氧化步骤。

首先是钒矿选矿。

钒矿一般包含钒矿石和非钒矿石，含有较高钒含量的矿石主要有钒磁铁矿和钒钛磁铁矿。

选矿的目的是通过物理和化学方法将钒矿石从非钒矿石中分离出来。

选矿主要包括矿石的研磨、浮选、磁选和重选等步骤。

其中浮选是最常用的方法，通过对矿石进行研磨，然后将其与若干种药剂混合，使得钒矿石沉入泡沫中，而非钒矿石沉入底层，从而实现分离。

经过选矿，得到的钒矿石可以含有较高的钒含量，以便进行后续的氧化步骤。

接下来是氧化步骤。

将得到的钒矿石进行氧化，主要有两种方法：湿法氧化和干法氧化。

湿法氧化是通过将钒矿石与硫酸等溶液反应，使得钒矿石中的钒转化成溶液中的可溶性钒酸盐。

这种方法需要酸洗设备，操作相对较复杂。

经过氧化，得到的钒酸盐溶液可以用于制备其他钒化合物。

干法氧化是通过将钒矿石与空气或氧气进行氧化反应，使得矿石中的钒转化成五氧化二钒。

这种方法需要高温反应炉或回转窑，操作相对简单。

干法氧化还可以分为两个步骤：初级氧化和终末氧化。

初级氧化是将矿石在较低温度下进行氧化，从而得到较低钒含量的氧化物；而终末氧化是将初级氧化产物在较高温度下继续氧化，从而得到较高钒含量的五氧化二钒。

在进行干法氧化的过程中，需要控制氧化反应的温度、气氛以及反应时间等参数，以确保反应得到理想的产物。

反应完成后，得到的五氧化二钒可以进行粉碎、磁选和过滤等步骤，以得到纯度较高的产品。

总的来说，五氧化二钒的生产工艺主要包括钒矿选矿和氧化两个步骤。

通过选矿将含有较高钒含量的矿石从钒矿石中提取出来，然后通过氧化将钒矿石中的钒转化为五氧化二钒。

这些步骤需要适当控制操作条件，以确保产品的质量和产量。

同时，为了提高产品的纯度，还可以进行粉碎、磁选和过滤等后续步骤。

五氧化二钒的生产工艺用钒渣生产五氧化二钒的基本原理：由钒渣的物相结构可知，钒在钒渣中是以三价V 离子状态存在于尖晶石物相中，同时，钒渣中还含有硅酸盐玻璃体、金属铁等物相，从钒渣中提钒主要是将低价钒氧化成五价钒，使之生成溶解于水的钒酸钠，再用水浸出到溶液中使钒与固相分离，然后再从溶液中沉淀出钒酸盐，使钒与液相分离，最终将钒酸盐转化成五氧化二钒。

钒渣的氧化焙烧是将钒渣破碎到一定粒度，与钠盐混合后在氧化气氛加热炉内加热，使钒完成氧化并转化为可溶性钒酸钠的钠化过程。

水溶钒转化程度的高低，直接影响到钒的回收率。

传统的以苏打为主作为添加剂的钒渣生产五氧化二钒的工艺流程主要有原料预处理（包括钒渣破碎、粉碎、配料、混料）、氧化焙烧、熟料浸出、沉钒及熔化五个工序。

流程图如下：钒渣苏打片状五氧化二钒1、原料预处理：包括钒渣破碎、球磨、除铁、配料、混料等。

原料预处理是将钒渣破碎到一定的粒度后再与一定比例的钠盐添加剂混合均匀的过程，钒渣破碎是将大块钒渣经破碎机和球磨机粉碎到一定粒度的粉末状态。

它提高了钒渣的比表面积，保证钒渣在氧化焙烧过程中能充分氧化。

为避免金属铁在氧化焙烧过程中放出打料热量致使炉料粘结，钒渣要磁选除铁。

为了提取钒渣中的钒，使之变为溶解于水的钒酸钠，因此要配入一定量的钠盐添加剂，以苏打为主。

2、焙烧：焙烧转化率是熟料中转化为可溶钒的钒量占全钒的比例。

影响焙烧转化率的因素很多，除了与钒渣的结构和化学成分有关外，还与钒渣的粒度、添加剂的种类、添加剂的用量、焙烧温度、焙烧时间等多种因素有关。

目前焙烧的设备采用回转窑，回转窑的炉温多控制在800°左右。

3、浸出：钒渣经焙烧后称为熟料，熟料的浸出通常是水浸，水浸是将熟料中的可溶性钒酸钠溶解到水溶液的过程。

浸出方式有连续式和间歇式两种。

影响浸出率的因素包括熟料粒度、熟料可溶钒含量、液固比、浸出温度、浸出时间、搅拌、浸出方式等。

目前我公司采用的间歇方式进行浸出。

前三种方法统称为从钒钛磁铁矿中提钒，我 国钒资源的存在决定了其生产方式。 接下来主要介绍钒渣提钒。
+ 原料：钒渣
+ 辅料：钠盐（碳酸钠、硫酸钠）或钙盐
（碳酸钙）、铵盐(氯化铵或硫酸铵)。 + 产品：片状或粉状五氧化二钒，含量一般 为97~99%。
+ 以钒渣作为原料生产五氧化二钒主要包括
原料预处理、焙烧、钒溶液沉淀结晶和钒 酸盐分解、干燥及熔炼等五个工序。工艺 流程如下图
钒溶液铵盐沉淀是将钒酸钠溶液用硫酸调节 到一定酸度，加入铵盐，在加热搅拌的条件 下沉淀结晶出橘黄色的多钒酸按（APV）,沉 淀后上层液（母液）含钒在0.1g/L以下。反应 方程式为：
6NaVO3+2H2SO4+2NH4Cl=(NH4)2V6O16 +2Na2SO4+2H2O
+ 由于钒在不同浓度和pH的溶液中存在的形
+ + + +
+ 上述产物在水浸时，可溶性的杨溶解到水中，
部分产物将发生水解。
+ 钒渣焙烧后的浸出与净化过程就是用水作
浸出价质，在一定的工艺条件下，将熟料 中的水溶性钒化合物转入水溶液中。通过 循环富集和过滤、除杂、沉降等过程，最 后得到含钒水溶液。 + 浸出液pH在7.5~9.0之间，故偏钒酸按是浸 取液中钒存在的主要形式。
五氧化二钒是一种无味无嗅有毒的橙黄色或 红棕色的粉末或片状粉末。 广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼 钒铁用作合金添加剂，其次是用作有机化工 的催化剂，即触媒，另处用作无机化学品、 化学试剂、搪瓷和磁性材料等。
一般以原料分为以下几种： 1）钒渣提钒；2）含钒钢渣提钒；3）钠化渣 提钒；4）石煤提钒；5）钒矿钙化提钒；6） 含钒铀矿提钒；7）铝土矿提钒等

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以废钒为原料制取v2o5的工业流程英文版Industrial Process for Producing V2O5 from Scrap Vanadium Vanadium, a metal with diverse applications, is often discarded as waste during industrial processes. However, with the rising demand for vanadium-based compounds, such asV2O5, it has become economically viable to recycle scrap vanadium. This article outlines the industrial process for converting scrap vanadium into V2O5.The first step involves the collection and sorting of scrap vanadium. This ensures that only high-quality scrap is used for the production process, minimizing impurities and maximizing efficiency.Next, the scrap vanadium undergoes a thorough cleaning process to remove any contaminants such as dust, oil, or corrosion products. This cleaning step is crucial to ensure the purity of the final product.After cleaning, the scrap vanadium is melted in a high-temperature furnace to form a liquid mass. This liquid vanadium is then ready for the next stage of the process.The next step involves oxidizing the liquid vanadium. This is achieved by introducing an oxidizing agent, such as oxygen or air, into the liquid vanadium. This reaction converts the vanadium to vanadium oxide (V2O5).The resulting vanadium oxide is then cooled and solidified, ready for further processing or direct use in various applications.Throughout the process, strict quality control measures are implemented to ensure the consistency and purity of the final product. Regular inspections and testing are conducted to monitor any variations in the process and make necessary adjustments.In conclusion, recycling scrap vanadium to produce V2O5 not only reduces waste but also contributes to the sustainable use of resources. This industrial process offers a cost-effectiveand environmentally friendly solution for meeting the demand for vanadium-based compounds.中文版以废钒为原料制取V2O5的工业流程钒是一种用途广泛的金属，但在工业过程中经常被废弃。

净


化
浸出过程中，一些杂质也将随着钒酸钠一起 浸出到溶液中，将影响沉钒和产品质量，因 此在浸出过程中要将一些杂质净化除去。主 要是去除溶液中的阴离子杂质（磷酸根、砷 酸根）。
注：杂质来源包括本身的杂质及从浸出池带入的沉淀物
除杂的目的：

除杂的方法：

利用下面的反应去除：
Na3PO4+CaCl2==Ca3(PO4)2+NaCl（ph值8~9）
洗涤


目的：在NH4Cl+NaV03---NH4VO3+NaCl 反应中，由于生产Na盐等物质，易造成 成品V2O5纯度不够，所以要进行洗涤。 洗涤的方法：锦利公司采用工业用水洗 涤“黄饼”。
熔化

熔化：V2O5熔点为637℃，采用反射炉， 加热将多钒酸铵(APV)熔化。采用反射炉 熔化这种方法回收率一般在95%左右， 炉内分三步完成：脱水、脱氨、熔化。

如果CaCl2加入过量，易生产钒酸钙沉淀造成钒的
损失。 NaVO3+CaCl2+H2O--->Ca(VO3)2· H2O↓+NaCl

要求：P<0.015%，净化后的溶液放入澄 清池8小时以后才能使用。
沉钒

酸性铵盐沉淀法：

在净化后的碱性溶液中搅拌下加入硫酸中和， 当钒酸钠溶液PH值为4～6左右时，加入铵 盐，再用硫酸调节PH值至2~2.5，在加热、 搅拌条件下可结晶除桔黄色多钒酸铵(APV) 沉淀。

除铁



目的：为了避免金属在氧化焙烧过程中，由 于金属铁氧化反应时要放出大量热量，致使 炉料粘结。 要求金属铁残余量的质量分数一般在 5%−10%左右。 方法：磁选、风选、筛选。

五氧化二钒化学法生产工艺流程English Answer:Vanadium Pentoxide Production Process by Chemical Method.The chemical method for producing vanadium pentoxide involves the following process steps:1. Dissolution: Vanadium-bearing materials, such as vanadium ores or slags, are dissolved in an acidic solution, typically sulfuric acid.2. Oxidation: The vanadium ions in the solution are oxidized to the pentavalent state using an oxidizing agent, such as sodium chlorate or hydrogen peroxide.3. Extraction: The vanadium pentoxide is extracted from the solution by adding a precipitating agent, such as ammonium hydroxide or sodium carbonate.4. Filtration: The precipitate is filtered and washed to remove impurities.5. Drying and Calcination: The precipitate is dried and calcined at high temperatures to produce vanadium pentoxide powder.Overall Chemical Reaction:2 VOSO4 + H2SO4 + NaClO3 → V2O5 + NaCl + H2O.Chinese Answer:五氧化二钒化学法生产工艺流程。

五氧化二钒的工艺流程嘿，朋友，你知道五氧化二钒吗？这玩意儿可神奇啦！今天我就来给你讲讲它的工艺流程，就像讲一个精彩的故事一样。

我有个朋友叫小李，他就在一个生产五氧化二钒的工厂里工作。

他跟我说起这事儿的时候，那眼睛里都放光呢。

五氧化二钒的生产，得从它的原料开始说起。

一般来说，钒钛磁铁矿是很重要的来源。

你想啊，这就像是一座宝藏，里面藏着我们想要的五氧化二钒。

首先呢，要进行选矿。

这就好比从一堆混杂的宝贝里挑选出真正有价值的东西。

工人们把开采出来的矿石进行破碎、磨矿，把它变成很细的粉末。

这时候，就像是把一个大蛋糕切成了无数小块，为的就是能更好地把有用的成分和杂质分开。

我问小李：“这得费多大劲儿啊？”小李笑着说：“那可不简单，但是看着那些粉末一点点变合格，就特别有成就感。

”选好矿之后，就到了焙烧这一步。

这就像是给矿石来一场火热的考验。

把矿石放在特定的设备里，加热到很高的温度。

这时候的矿石啊，就像在烤箱里的面包，发生着各种各样的变化。

这个过程中，矿石里的一些成分会发生化学反应，让钒变得更容易提取出来。

我好奇地问小李：“这温度得多高啊？”小李比出个数字，那数字高得我都咋舌，“哇塞，这么高，那设备能受得了吗？”小李拍着胸脯说：“放心吧，那些设备都是特制的，结实着呢。

”接下来就是浸出了。

这浸出啊，就像是用魔法药水把我们想要的钒给溶解出来。

把焙烧后的矿石放到酸或者碱溶液里，让钒离子跑到溶液里。

这时候溶液就像是一个大容器，把钒离子都收集起来。

不过这可不是个轻松的活儿，得控制好溶液的浓度、温度还有浸泡的时间。

小李说：“要是哪一个环节没做好，那钒的提取率就会受影响，这可不行，大家都小心翼翼的，就像照顾小婴儿一样。

”然后呢，就是净化了。

这一步可关键了，就像从一群人中挑选出最优秀的人才一样。

溶液里除了钒离子，还有其他杂质离子呢。

得用各种方法把那些杂质去掉。

比如说可以加入一些化学试剂，让杂质离子沉淀下来。

我打趣小李：“这是不是就像把坏家伙都赶出去啊？”小李哈哈大笑：“你可以这么理解，我们得让溶液里尽可能都是我们想要的钒离子。

钒渣提取新技术（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅教授等随着攀钢提钒炼钢厂为代表的钒渣提取技术不断得以提升，及时根据铁水条件变化调整供氧强度、吹炼时间、冷却强度等工艺参数，提高铁水中的钒氧化率，尽可能降低残钒含量。

另外，通过优化复吹提钒、出渣炉次添加无烟煤等技术措施，克服铁水成分波动对钒渣生产的影响；开展煤氧枪烧结补炉、提钒炉口防粘、4210镗孔机打炉口等技术研究，改善提钒转炉维护质量。

转炉提钒生产的主要国家是俄罗斯和我国，已经使用静态模型对提钒过程进行控制的国家是俄罗斯，俄罗斯对提钒控制模型开展了深入的研究，现在取得了不错的效果。

不过正在使用的模型一般是根据复杂的物理化学规律开发的机理模型，这对工艺要求非常高，需要有非常稳定的工艺条件和生产流程，因此不适用于铁水成分、生产设备等变化波动大的情况。

也就是说，这种模型系统不能很好地适应复杂生产过程和现代化柔性生产的需要，模型移植困难，模型价格昂贵。

在我国对转炉提钒的研究与发展比较缓慢，主要为人工操作模式，操作和控制基本上依赖于现场操作人员的经验和感觉进行操作，自动化水平低，存在着钒渣质量和半钢质量不稳定的问题。

因此利用人工智能技术研制具有高性价比的转炉提钒模型，建立具有自适应、自学习能力的控制模型是未来提钒控制的发展趋势。

目前，对提钒这样的复杂冶金工业过程建模的研究，也是国内外的研究热点之一。

近年钒渣提取领域的代表性新技术如下：①中国恩菲工程技术有限公司发明了一种从原料钒渣制备精细钒渣的方法。

包括：将原料钒渣进行破碎，然后进行磁选铁得到铁渣和选铁后的钒渣，将钒渣进行一次球磨，然后进行一次选粉得到一次粗粉和作为精细钒渣的一次细粉，然后进行筛分得到筛上粉和筛下粉，将筛下粉进行二次球磨和二次选粉得到二次粗粉和作为精细钒渣的二次细粉。

利用该方法能够降低精细钒渣中铁含量。

②攀钢集团公开了一种高品位钒渣富氧钙化焙烧的方法，包括如下步骤：将高品位钒渣与钙化剂混合形成混合料，将混合料在氧气体积含量为12-21％的气氛下进行焙烧。

五氧化二钒的生产工艺
五氧化二钒的生产工艺主要包括以下几个步骤：钛矿浸出、氧化、稀土分离和精炼。

1. 钛矿浸出：将含钒的钛矿经过磨矿、选矿和浸出等工艺处理，将其中的钒元素与其他杂质分离。

常见的钛矿有钛铁矿和钛氧化物矿石。

2. 氧化：将浸取得到的含钒溶液中的四价钒氧化为五价钒。

常用的氧化剂有过氧化氢、高锰酸钾等。

氧化反应通常在高温高压下进行，提高反应速率和产率。

3. 稀土分离：将五氧化二钒与其他稀土元素进行分离。

稀土元素分离常通过沉淀、溶解、萃取等过程实现。

常用的稀土分离剂有氯化铵、硝酸铵等。

4. 精炼：对分离得到的五氧化二钒进行精炼，去除其中的杂质。

精炼方法通常包括火法和湿法两种。

火法通常采用氢气还原或者其它氢化物还原，可以得到较高纯度的五氧化二钒。

湿法通常通过氯化钒和水合钒酸等化合物的重结晶来提高纯度。

以上是五氧化二钒的一般生产工艺，不同厂家和地区的具体工艺细节可能有所差别。

此外，为了提高产量和产品质量，还需要考虑一些工艺条件和控制措施，如温度、压力、反应时间、PH值等。

五氧化二钒三步法五氧化二钒是一种无机化合物，其化学式为V2O5。

它是一种重要的过渡金属氧化物，具有广泛的应用。

本文将从三个方面介绍五氧化二钒的制备方法。

一、溶剂法制备五氧化二钒溶剂法制备五氧化二钒是一种常见的方法。

首先，将适量的五氯化钒溶解于适当的溶剂中，如甲醇或乙醇。

然后，在搅拌下缓慢加入适量的氧化剂，如过氧化氢或氧气。

随着氧化反应的进行，溶液逐渐变成黄色或橙色。

最后，将溶液过滤，得到五氧化二钒的沉淀。

通过干燥和煅烧处理，可以得到纯净的五氧化二钒产品。

二、热分解法制备五氧化二钒热分解法是另一种制备五氧化二钒的常用方法。

首先，将适量的钒酸铵或钒酸钠溶解于适当的溶剂中，如水或醇类。

然后，将溶液加热至一定温度，通常在300-500摄氏度之间。

在这个温度范围内，钒酸根离子开始发生分解，生成五氧化二钒。

最后，将反应产物经过过滤、洗涤和干燥处理，得到纯净的五氧化二钒。

三、氧化法制备五氧化二钒氧化法是一种简单而高效的制备五氧化二钒的方法。

首先，将适量的钒粉置于反应器中。

然后，通过加热或添加氧化剂，如氧气或过氧化氢，使钒粉发生氧化反应。

在适当的温度和氧气流量下，钒粉逐渐转化为五氧化二钒。

最后，将反应产物经过冷却、过滤和干燥处理，得到纯净的五氧化二钒。

总结：本文介绍了三种常用的制备五氧化二钒的方法：溶剂法、热分解法和氧化法。

溶剂法利用溶剂中的氧化剂氧化五氯化钒或钒酸盐，得到五氧化二钒的沉淀。

热分解法通过加热钒酸盐使其分解，生成五氧化二钒。

氧化法则是直接将钒粉与氧气或过氧化氢反应，得到五氧化二钒。

这些方法制备的五氧化二钒可以通过适当的后处理，如过滤、洗涤和干燥，得到纯净的产物。

五氧化二钒在化学工业中具有重要的应用，如催化剂、电池材料和玻璃着色剂等。

试述攀西地区含钒废渣生产五氧化二钒的工艺试验及设计摘要目前提钒的工艺技术仍然以钠化焙烧和钙化焙烧为主，攀西地区含钒废渣根据其前期处理的不同，分别采用钙法工艺和钠法工艺进行提钒实验，对相应的熟料采用水浸和酸浸进行处理，其转化率能达到70%以上。

关键词钠化焙烧；钙化焙烧；五氧化二钒钒传统上用于特殊钢（高合金钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等），随着（钒铌钛）微合金化技术的深化和普及，钒逐渐大量应用于高强度低合金钢（HSLA）和碳素钢为代表的普钢中，国内最具市场规模的应用领域首推高强度钢筋。

攀西地区主要以钒钛磁铁矿为主，在提取钛、铁、钒后遗弃了大量的含钒废渣，这些废渣由于前期的工艺不同，导致各种渣成分复杂，给大生产带来了很多的不确定的因素，而攀西地区的各个钒厂又由于资源缺乏，不能满负荷生产，因此，怎样变废为宝就具备了很高的研究价值。

1 根据攀西地区矿物成分、生产工艺以及设备选型，主要考虑钠化提钒和钙化提钒这两条工艺路线。

1.1 钠化焙烧（1）工艺简介。

该工艺采用国内已成熟的工艺流程及技术装备。

其主干流程为：含钒废渣→钠化氧化焙烧→浸出过滤→净化→沉淀→熔化→五氧化二钒，浸出采用连续浸出，浸出渣采用回转窑二次焙烧工艺。

④浸出：采用ph=2的稀硫酸，在60°C条件下搅拌，浸出达到要求时间。

⑤计算以及结果，该原料在采用钙法焙烧后的熟料经过酸浸后转化率为在70%左右。

（2）结果讨论：该原料采用钠化工艺进行提取，转化率仅仅10%左右，用钠法基本无法提出，但是采用钙法焙烧，稀硫酸浸出，转化率可以达到70%以上，已经具备大生产的条件，后续实验可以在烧成时间，烧成温度，配料等环节继续优化。

3 结束语通过对攀西周边的含钒废渣的多次实验表明，针对不同的原料，采用相应的钠法和钙法工艺，可以实現转化率在70%以上，在工艺上是可行的。

参考文献[1] 黄道鑫.提钒炼钢[M].北京：冶金工业出版社，2000：201.。

五氧化二钒三步法五氧化二钒是一种无机化合物，化学式为V2O5。

它是一种重要的钒化合物，具有广泛的应用领域。

本文将从三个步骤来介绍五氧化二钒的制备方法。

第一步是从钒矿石中提取钒。

钒矿石主要有钒磁铁矿和钒镍矿两种，其中钒磁铁矿是最常见的钒矿石。

提取钒的方法有多种，常用的方法是氧化焙烧法。

首先将钒矿石破碎成粉末状，然后进行焙烧。

焙烧过程中，钒矿石中的钒会与氧气发生反应，生成氧化钒。

焙烧后的产物中含有氧化钒和其他杂质，需要经过酸浸提取来得到纯净的氧化钒。

第二步是将氧化钒还原为金属钒。

这一步通常采用煅烧还原法。

将氧化钒与还原剂（如碳粉）混合后，放入高温炉中进行煅烧。

在高温下，还原剂会与氧化钒发生反应，将氧化钒还原为金属钒。

煅烧后得到的产物是金属钒的粉末。

第三步是将金属钒与氧气反应生成五氧化二钒。

将金属钒粉末与氧气充分接触，放入反应器中进行反应。

反应过程中，金属钒与氧气发生氧化反应，生成五氧化二钒。

反应后的产物是五氧化二钒的粉末。

通过以上三个步骤，我们可以得到纯净的五氧化二钒。

五氧化二钒是一种重要的化工原料，广泛应用于电池、催化剂、颜料等领域。

除此之外，五氧化二钒还具有一定的毒性，需要注意安全使用。

在制备过程中，应采取必要的防护措施，避免对人体和环境造成伤害。

五氧化二钒的制备包括从钒矿石中提取钒、将氧化钒还原为金属钒，以及金属钒与氧气反应生成五氧化二钒三个步骤。

这些步骤需要严格控制反应条件和操作方法，以确保得到纯净的五氧化二钒。

五氧化二钒的制备方法对于相关产业的发展和应用具有重要意义，也为我们深入了解钒化合物的性质和应用提供了基础。

从转炉钒渣中提取五氧化二钒的新工艺研究本文以承钢转炉钒渣为原料,采用硫酸铵熔融法—硫酸酸浸—萃取—反萃—沉钒法得到五氧化二钒,通过借助XRD、X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等分析手段,系统的研究在焙烧过程中硫酸铵和硫酸氢钾的加入量、焙烧温度、保温时间对转炉钒渣中钒等元素浸出率的影响；在浸出过程中液固比、硫酸浓度、浸出温度、浸出时间对转炉钒渣中钒元素浸出率的影响；在萃取过程中水相pH、有机相的配比、相比、萃取时间对浸出液中钒元素萃取率的影响；简单研究反萃过程、沉钒过程中所需的工艺条件。

(1)硫酸铵熔融法焙烧浸出转炉钒渣过程中的适宜工艺条件：转炉钒渣：硫酸铵：硫酸氢钾=1：8：0.67,焙烧温度为350℃,保温时间36min。

在此条件下,转炉钒渣中V、Fe和Ti的浸出率分别为69.0%、66.5%和30.5%。

(2)硫酸浸出焙烧产物过程中的适宜工艺条件：液固比为8：1,硫酸体积分数为12%,浸出温度95℃,浸出时间5h。

在此条件下,转炉钒渣中V的浸出率为97.0%。

(3)用P204萃取剂萃取过程中的适宜工艺条件：浸出液pH为3.25,有机相配比为15%磷酸二异辛基酯(P204)+5%磷酸三丁酯(TBP)+80%磺化煤油,有机相和水相比(Vo:Va)=1:1,萃取时间10min。

在此条件下,浸出液中钒的萃取率为96.5%。

(4)反萃过程中工艺条件：用1.5mol/L的稀硫酸反萃,萃取液：稀硫酸=1：1,反萃时间10min。

在此条件下,萃取液中V、Fe和Ti的反萃率分别为92.6%、4.6%和1.1%。

(5)沉钒过程中工艺条件：萃取液的pH为8.25,于85℃加热搅拌lh。

在此条件下,萃取液中钒的沉淀率为94.0%。

(6)制备V205实验条件：将沉钒产物洗涤、烘干,在550℃下于马弗炉煅烧2h,得到纯度为90%以上的V205产品。

钒渣生产原理（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池）原创邹建新崔旭梅教授等1 钒渣生产方法简介提钒原料有钒钛磁铁矿、石煤等。

要从钒钛磁铁矿中回收钒，首先需将钒钛磁铁矿在高炉或电炉中冶炼出含钒铁水。

含钒铁水提钒的主要任务有以下几方面：⑴把含钒铁水吹炼成满足下一步炼钢要求的高碳含量的半钢；⑵最大限度的把铁水中钒选择性氧化进入到钒渣中；⑶得到的钒渣能作为下一步提取五氧化二钒的原料。

提钒的方法很多，但有些方法已经被淘汰(如雾化提钒)。

目前世界上铁水提钒的方法主要有四种：⑴摇包提钒（南非海威尔德用）；⑵铁水包提钒（新西兰）；⑶空气底吹转炉提钒（俄罗斯丘索夫）；⑷氧气顶吹（复合吹炼）转炉提钒（俄罗斯下塔吉尔和中国攀钢、马钢、承钢）。

钒钛磁铁矿的火法提钒工艺流程图如图5.1.1所示。

图5.1.1 火法提钒工艺2 转炉提钒的主要化学反应转炉提钒过程：转炉提钒是氧射流与金属熔体表面相互作用，与铁水中铁、钒、碳、硅、锰、钛、磷、硫等元素的氧化反应过程。

这些元素氧化反应进行的速度取决于铁水本身化学成分、吹钒时的动力学条件和热力学条件。

转炉提钒中的化学反应：转炉提钒就是利用选择性氧化的原理,采用高速氧射流在转炉中对含钒铁水进行搅拌，将铁水中钒氧化成稳定的钒氧化物,以制取钒渣的一种物理化学反应过程。

在反应过程中，通过加入冷却剂控制熔池温度在碳钒转化温度以下，达到“去钒保碳”的目的。

元素的氧化反应可用以下通式表示：m/n[Me]+1/2{O 2}=1/n(Me m O n )式中 [Me]─为铁水中的组元；{O 2}─为气相中的氧气；(Me m O n )─为炉渣中的氧化物或气体氧化物，m 、n ─为化学反应的平衡系数。

V 的氧化主反应为：2/3 [V] + 1/2 {O 2} =1/3 (V 2O 3) 2/5 [V] + 1/2 {O 2} =1/5 (V 2O 5) 1/3 (V 2O 3) + 1/2 {O 2} = 1/5 (V 2O 5)其他杂质的氧化副反应为：1/2 [Si] +1/2 {O 2}=1/2 (SiO 2) [Ca] +1/2 {O 2} = (CaO) [Mn] + 1/2 {O 2} = (MnO) [Fe] + 1/2 {O 2} = (FeO) 2(FeO) + 1/2 {O 2} = (Fe 2O 3)(C) +{O 2} ={CO 2}反应能力的大小取决于铁水组分与氧的化学亲合力，即标准生成自由能θG ∆。

参考文献
[1]唐红建. 溶剂萃取法制备高纯度五氧化二钒及尾渣再利 用研究[D]. 东北大学，2013.
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2017 年 08 月
施工应用
利用含钒废渣生产高纯度五氧化二钒的方法
朱建岩(河钢承钢钒钛事业部,河北 承德 067000) 沈菲(河钢承钢检验检测中心,河北 承德 067000)
摘要：本文详细介绍含钒废渣中生产高纯度五氧化二钒的 具体工艺，并简单介绍沉钒废水对于环境与人体的危害性，介 绍两种容易在沉钒废水方面的主要浓度与成分，分析其特性与 共性。为今后相关工作提行之有效的参考。
关键词：含钒废渣；高纯度；五氧化二钒；生产方法 从含钒废渣当中提炼五氧化二钒的主要方式有两种，分别 为钠化焙烧法与钙化焙烧法。前者主要特点在于提炼钒的工 艺较为成熟，但是存在较为严重的污染，提炼成本也比较高。 我国大多数的生产工艺都是这一种。后者相对而言工艺较为 简单，成本也比较低，焙烧过程更容易控制，可以消除氯气等污 染气体。
沉钒废水的成分特点主要有：1、沉钒废水呈现较强的酸 性。因为生产过程中均是应用酸进行浸出，所以工艺需要沉钒 过程在酸性条件之下完成，所以沉钒废水呈现较强的酸性；2、 废水当中的第一类污染物含量比较高五价钒与六价氯的含量 比较高，其大多数都会远超过相关排放标准当中对于第一类污 染物的最高允许排放标准；3、废水当中硫酸根的浓度比较大， 同时盐的含量比较高，两种方式均会应用酸作为硫酸，这也是 硫酸根浓度比较高的主要因素；4、钠化焙烧在沉钒过程中会采 用一定量的铵盐沉钒，铵根离子此时会全部转移到废水当中， 所以沉钒废水中的氨氮浓度比较高，约为 5400mg/L。
按照某钙化焙烧沉钒废水，提出针对性的改进方案：1、将 硫酸亚铁加入到废水当中，并在反应之后加入石灰乳，促使其 以还原的形式进行沉淀，通过过滤之后再加入碱液进行沉淀， 过滤之后便可以达到《污水综合排放标准》当中所指出的一级 标准，其中锰的含量约为 3g/L。