釩產(chǎn)業(yè)基本知識介紹說明.ppt

釩產(chǎn)業(yè)基本知識介紹,2010年4月 北京,目錄,一、概述 二、釩資源 三、主要釩產(chǎn)品 四、釩產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域 五、釩產(chǎn)品生產(chǎn)工藝 六、釩生產(chǎn)企業(yè)簡要介紹,一、概述,釩（Vanadium）是瑞典礦物學家A.M.德爾里奧于1801年在研究墨西哥錫馬浦的鉛礦時發(fā)現(xiàn)的一種化學性質(zhì)類似與鉻、鈾相似的新元素。釩在自然界中分布很廣，約占地殼重量的0.02%。釩是重要的鋼鐵和有色金屬的合金元素，世界上的釩約有90%用于鋼鐵行業(yè)，釩鐵是鋼的主要合金添加劑，被稱為“鋼鐵增味劑”。,二、釩資源,（一）釩礦 含釩礦物種類繁多，已發(fā)現(xiàn)有70多種，但只有少數(shù)礦物具有經(jīng)濟價值。目前利用的釩資源主要有以下幾種： （1）含釩鐵礦石（一般含V2O50.22.7%） （2）釩鈾礦（美國、意大利為主產(chǎn)區(qū)） （3）釩酸鹽礦（納米比亞、贊比亞、美國主產(chǎn)） （4）磷巖（美國） （5）瀝青巖（秘魯、阿根廷、前蘇聯(lián)、加拿大） （6）原油（美國、委內(nèi)瑞拉、伊朗） （7）鋁土礦（前蘇聯(lián)、意大利、法國） （8）廢催化劑的回收 （9）碳質(zhì)頁巖（石煤/煤矸石）,（二）中國釩資源狀況 我國釩資源極其豐富，是全球釩資源儲量大國。全國10多個省市（區(qū)）都有釩礦物，但主要集中在四川，占全國的62.2%，其次是湖南（占14.4%）和甘肅（占5%）等省市，其它地區(qū)儲量較小。 攀西地區(qū)蘊藏著極其豐富的釩鈦磁鐵礦資源,釩鈦磁鐵礦中釩的儲量按五氧化二釩計算有1570萬噸，占全國的60%以上，列國內(nèi)第一位；占世界的11.6%，列世界第四位。目前已探明的釩鈦磁鐵礦近100億噸（96.6億噸），遠景儲量300億噸。巳發(fā)現(xiàn)礦床17處，其中大型礦床5處，中型礦床5處，小型礦床或礦點7處，主要分布在攀枝花、西昌、德昌、米易、會理等地區(qū)。,（三）世界釩資源狀況 全球釩資源的98%來自于釩鈦磁鐵礦。釩鈦磁鐵礦的儲量很大，主要集中在少數(shù)幾個國家和地區(qū)，如俄羅斯、中國、南非等。此外，新西蘭、澳大利亞、挪威、芬蘭、美國、加拿大等國家也有少量釩鈦磁鐵礦。除釩鈦磁鐵礦外，其它含釩資源主要是磷巖礦、含鈾砂巖和粉砂巖礦等，這些礦床的總量分別都超過6000萬噸。此外，鋁土礦、含碳質(zhì)原油、煤、油頁巖及瀝青砂等礦物中都含有少量的釩。 世界釩儲量約15980萬噸。其中南非占46%，獨聯(lián)體占23.6%，美國占13.1%，中國占11.6%，其它國家總和不足6%按目前各國的開采量計算，全球釩資源還可開采150年。,三、主要釩產(chǎn)品,釩渣 偏釩酸銨 五氧化二釩 釩鐵 釩氮合金（氮化釩） 釩鋁合金,氮化釩鐵 釩電池 金屬釩 釩催化劑 碳化釩,（一）釩渣,通常所指釩渣為煉鋼廠用含釩鐵水所提煉的。GB5062-85 將釩渣按五氧化二釩品味分為6個牌號，最新標準YB/T008-2006將產(chǎn)品牌號調(diào)整為4個：,（二）偏釩酸銨 Ammonium metavanadate,偏釩酸銨是由原料（釩渣/石煤）到五氧化二釩產(chǎn)品的中間產(chǎn)物，工廠通常也將其作為產(chǎn)品進行出售，結(jié)算時一般須將其折算為含98%的五氧化二釩。偏釩酸銨是白色或略帶淡黃色結(jié)晶末 ，主要用于制取五氧化二釩，也用作化學試劑、催化劑、催干劑、媒染劑等；陶瓷工業(yè)廣泛用作釉料。以下是由偏釩酸銨在加熱條件下制取五氧化二釩的化學方程式： 2NH4VO3 2NH3 + H2O + V2O5,（三）五氧化二釩 Vanadium pentoxide,（四）釩鐵 Ferrovanadium,（五）釩氮合金 Vanadium-nitrogen alloy,（六）釩鋁合金 Vanadium-aluminium alloy,四、釩產(chǎn)品運用領(lǐng)域,（一）釩渣 用途：主要用于制取偏釩酸銨。 （二）偏釩酸銨 用途：主要用于制取五氧化二釩；化學試劑、催化劑、催干劑、媒染劑等；陶瓷工業(yè)用于釉料。,（三）五氧化二釩 1、粉狀五氧化二釩 用途：主要用于合成氨工業(yè)中用于脫碳、脫硫和催化劑。用做印染、陶瓷的著色材料。是制備硫酸催化劑的主要原料（99%）。石油化工業(yè)用作催化劑和緩蝕劑，也是制備含釩化合物的原料。（98%粉制備釩氮合金與釩鋁合金） 2、片狀五氧化二釩 用途：主要用于冶金工業(yè)制釩鐵合金及其他含釩合金。,（四）釩鐵 用途：主要在煉鋼過程中作為合金元素使用，使鋼的結(jié)晶組織細化，從而提高鋼的強度、韌性、可塑性及耐磨性。還用于鑄鐵的合金化。,（五） 釩氮合金 用途：釩氮合金是一種新型合金添加劑，可以替代釩鐵用于微合金化鋼的生產(chǎn)。氮化釩添加于鋼中能提高鋼的強度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機械性能，并使鋼具有良好的可焊性。在達到相同強度下，添加氮化釩節(jié)約釩加入量30-40%，進而降低了成本。以建筑業(yè)為例，使用釩氮合金化技術(shù)生產(chǎn)的新三級鋼筋，因其強度提高，不僅增強了建筑物的安全性、抗震性，而且還可以比使用二級鋼筋節(jié)省10%15%的鋼材。,（六）釩鋁合金 用途：釩鋁合金是一種廣泛用于航空航天領(lǐng)域的高級合金材料，具有很高的硬度、彈性，耐海水、輕盈，用來制造水上飛機和水上滑翔機。用做鈦合金、高溫合金及某些特殊合金的添加劑 。,釩的運用范圍,釩的應(yīng)用范圍,五、釩產(chǎn)品生產(chǎn)工藝,（一）釩渣提煉流程 （二）偏釩酸銨生產(chǎn)工藝 （三）五氧化二釩生產(chǎn)工藝 （四）釩鐵生產(chǎn)工藝 （五）釩氮合金生產(chǎn)工藝 （六）釩鋁合金生產(chǎn)工藝,（一）釩渣提煉流程,（二）偏釩酸銨生產(chǎn)工藝,（三）五氧化二釩生產(chǎn)工藝,（四）釩鐵生產(chǎn)工藝,（五）釩氮合金生產(chǎn)工藝,氮化釩的傳統(tǒng)工藝為高溫、真空碳熱還原法制備碳化釩，經(jīng)固態(tài)滲氮制得氮化釩，工藝缺欠表現(xiàn)為：反應(yīng)周期長達幾十個小時，能耗高，設(shè)備損耗大。氮化釩合金關(guān)鍵技術(shù)為碳化釩的制備及固態(tài)滲氮。,（六）釩鋁合金生產(chǎn)工藝,國內(nèi)一般采用一步法生產(chǎn)釩鋁合金，我國某廠采用真空自然法生產(chǎn)釩鋁合金：將五氧化二釩置于烘箱內(nèi)80干燥，將五氧化二釩與鋁粉按比例在混料機內(nèi)混勻后壓制成塊，然后置于石墨坩堝內(nèi)，在真空反應(yīng)器內(nèi)，低真空下點火燃燒，反應(yīng)完畢后冷卻出爐，將釩鋁合金打磨、噴砂、破碎、過篩，得到所需粒度的釩鋁合金，經(jīng)磁選、X射線檢驗、物化檢驗得到符合要求的釩鋁中間合金。,釩產(chǎn)品生產(chǎn)基本技術(shù)經(jīng)濟指標,六、釩生產(chǎn)企業(yè)簡要介紹,（一）國內(nèi)釩產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè) （1）攀枝花鋼鐵集團 （2）承德鋼鐵集團 （3）錦州鐵合金有色冶煉廠 （4）崇陽地區(qū)釩廠 （二）國外釩產(chǎn)品生產(chǎn)企