Как се произвежда Ferro Vanadium?

Как се произвежда Ferro Vanadium?

Производството на ферованадий включва извличане на ванадий от руди и легиране с желязо, с доминиращи два основни метода:Алуминотермично намаляване(За FEV с висока чистота) иКарботермално намаляване(За рентабилни оценки).

1. Алуминотермично намаляване (термитен процес):

Този метод произвежда FEV с висока чистота (40–55% V), използвайки алуминий като редуциращ агент, идеален за аерокосмически и отбранителни приложения.

•Подготовка на суровини: Ванадий Пентоксид (V₂O₅) се смесва с алуминиев прах (Al) и поток (напр. Калциев флуорид, CAF₂) за понижаване на точките на топене и образуване на шлака. Може да се добави железен скрап или железен оксид, за да се регулира съотношението Fe: V.

•Редукция на редукцията: Сместа се запалва в рефрактерно облицован тигел. Алуминият намалява екзотермично ванадий оксид:

3v2 O5 +10 al → 6V +5 al2 O3 (ΔH ≈ -15 000 kJ/kg al).

Реакцията генерира интензивна топлина (до 2500 градуса), разтопявайки получения ванадий и желязо в разтопена сплав.

•Разделяне на шлаки: По -плътно разтопеният FEV се утаи на дъното, докато алуминиевите оксид (al₂o₃) шлака плава. Сплавта се подслушва, охлажда се и се натроши на бучки или брикети.

•Рафиниране: Примесите (силициев, манган) се отстраняват чрез окисляване или електрорефиниране за ултра-високи степени (напр. 99,9% V).

2. Карботермално намаляване (Процес на електрическа дъга):

Подходящ за ванадий руди с по-нисък клас (напр. Vanadifer Titanomagnetite), този метод използва въглерод (COKE) като редуциращ агент, насочен към чувствителни към разходите пазари като строителна стомана.

•Подготовка на руда: Руди, носещи ванадий (напр. V₂O₃ в титаномагнетит) се смазват, смилат и се смесват с желязна руда (Fe₂o₃/fe₃o₄), кокс и потоци (варовик, силициев диоксид).

•Топене: Зарядът се отоплява в електрическа дъга (~ 1600–1,800 градуса). Въглеродът намалява ванадий и железни оксиди:

V2 O3 +3 C → 2V +3 co; Fe2 O3 +3 C → 2Fe +3 co.

Разтопени FEV форми, смесени с силикатна/оксидна шлака.

•Подслушване и кастинг: Сплавта се подслушва в черпаци, хвърля се в блокове и се обработва чрез раздробяване, магнитно разделяне (за премахване на богати на желязо примеси) и отгряване (за оптимизиране на микроструктурата).

И двата метода изискват строг контрол на качеството, включително химичен анализ (V, Fe, C, S, P) и механично тестване, за да отговарят на стандарти като GB/T 5125-2015 (Китай) или ASTM A132 (международен). Алуминотермичният FEV доминира при приложения с висока производителност, докато карботермалните маршрути обслужват мащабно производство на стомана.