钒产业基本知识介绍说明.ppt

钒产业基本知识介绍,2010年4月 北京,目录,一、概述 二、钒资源 三、主要钒产品 四、钒产品应用领域 五、钒产品生产工艺 六、钒生产企业简要介绍,一、概述,钒（Vanadium）是瑞典矿物学家A.M.德尔里奥于1801年在研究墨西哥锡马浦的铅矿时发现的一种化学性质类似与铬、铀相似的新元素。钒在自然界中分布很广，约占地壳重量的0.02%。钒是重要的钢铁和有色金属的合金元素，世界上的钒约有90%用于钢铁行业，钒铁是钢的主要合金添加剂，被称为“钢铁增味剂”。,二、钒资源,（一）钒矿 含钒矿物种类繁多，已发现有70多种，但只有少数矿物具有经济价值。目前利用的钒资源主要有以下几种： （1）含钒铁矿石（一般含V2O50.22.7%） （2）钒铀矿（美国、意大利为主产区） （3）钒酸盐矿（纳米比亚、赞比亚、美国主产） （4）磷岩（美国） （5）沥青岩（秘鲁、阿根廷、前苏联、加拿大） （6）原油（美国、委内瑞拉、伊朗） （7）铝土矿（前苏联、意大利、法国） （8）废催化剂的回收 （9）碳质页岩（石煤/煤矸石）,（二）中国钒资源状况 我国钒资源极其丰富，是全球钒资源储量大国。全国10多个省市（区）都有钒矿物，但主要集中在四川，占全国的62.2%，其次是湖南（占14.4%）和甘肃（占5%）等省市，其它地区储量较小。 攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源,钒钛磁铁矿中钒的储量按五氧化二钒计算有1570万吨，占全国的60%以上，列国内第一位；占世界的11.6%，列世界第四位。目前已探明的钒钛磁铁矿近100亿吨（96.6亿吨），远景储量300亿吨。巳发现矿床17处，其中大型矿床5处，中型矿床5处，小型矿床或矿点7处，主要分布在攀枝花、西昌、德昌、米易、会理等地区。,（三）世界钒资源状况 全球钒资源的98%来自于钒钛磁铁矿。钒钛磁铁矿的储量很大，主要集中在少数几个国家和地区，如俄罗斯、中国、南非等。此外，新西兰、澳大利亚、挪威、芬兰、美国、加拿大等国家也有少量钒钛磁铁矿。除钒钛磁铁矿外，其它含钒资源主要是磷岩矿、含铀砂岩和粉砂岩矿等，这些矿床的总量分别都超过6000万吨。此外，铝土矿、含碳质原油、煤、油页岩及沥青砂等矿物中都含有少量的钒。 世界钒储量约15980万吨。其中南非占46%，独联体占23.6%，美国占13.1%，中国占11.6%，其它国家总和不足6%按目前各国的开采量计算，全球钒资源还可开采150年。,三、主要钒产品,钒渣 偏钒酸铵 五氧化二钒 钒铁 钒氮合金（氮化钒） 钒铝合金,氮化钒铁 钒电池 金属钒 钒催化剂 碳化钒,（一）钒渣,通常所指钒渣为炼钢厂用含钒铁水所提炼的。GB5062-85 将钒渣按五氧化二钒品味分为6个牌号，最新标准YB/T008-2006将产品牌号调整为4个：,（二）偏钒酸铵 Ammonium metavanadate,偏钒酸铵是由原料（钒渣/石煤）到五氧化二钒产品的中间产物，工厂通常也将其作为产品进行出售，结算时一般须将其折算为含98%的五氧化二钒。偏钒酸铵是白色或略带淡黄色结晶末 ，主要用于制取五氧化二钒，也用作化学试剂、催化剂、催干剂、媒染剂等；陶瓷工业广泛用作釉料。以下是由偏钒酸铵在加热条件下制取五氧化二钒的化学方程式： 2NH4VO3 2NH3 + H2O + V2O5,（三）五氧化二钒 Vanadium pentoxide,（四）钒铁 Ferrovanadium,（五）钒氮合金 Vanadium-nitrogen alloy,（六）钒铝合金 Vanadium-aluminium alloy,四、钒产品运用领域,（一）钒渣 用途：主要用于制取偏钒酸铵。 （二）偏钒酸铵 用途：主要用于制取五氧化二钒；化学试剂、催化剂、催干剂、媒染剂等；陶瓷工业用于釉料。,（三）五氧化二钒 1、粉状五氧化二钒 用途：主要用于合成氨工业中用于脱碳、脱硫和催化剂。用做印染、陶瓷的着色材料。是制备硫酸催化剂的主要原料（99%）。石油化工业用作催化剂和缓蚀剂，也是制备含钒化合物的原料。（98%粉制备钒氮合金与钒铝合金） 2、片状五氧化二钒 用途：主要用于冶金工业制钒铁合金及其他含钒合金。,（四）钒铁 用途：主要在炼钢过程中作为合金元素使用，使钢的结晶组织细化，从而提高钢的强度、韧性、可塑性及耐磨性。还用于铸铁的合金化。,（五） 钒氮合金 用途：钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。氮化钒添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。在达到相同强度下，添加氮化钒节约钒加入量30-40%，进而降低了成本。以建筑业为例，使用钒氮合金化技术生产的新三级钢筋，因其强度提高，不仅增强了建筑物的安全性、抗震性，而且还可以比使用二级钢筋节省10%15%的钢材。,（六）钒铝合金 用途：钒铝合金是一种广泛用于航空航天领域的高级合金材料，具有很高的硬度、弹性，耐海水、轻盈，用来制造水上飞机和水上滑翔机。用做钛合金、高温合金及某些特殊合金的添加剂 。,钒的运用范围,钒的应用范围,五、钒产品生产工艺,（一）钒渣提炼流程 （二）偏钒酸铵生产工艺 （三）五氧化二钒生产工艺 （四）钒铁生产工艺 （五）钒氮合金生产工艺 （六）钒铝合金生产工艺,（一）钒渣提炼流程,（二）偏钒酸铵生产工艺,（三）五氧化二钒生产工艺,（四）钒铁生产工艺,（五）钒氮合金生产工艺,氮化钒的传统工艺为高温、真空碳热还原法制备碳化钒，经固态渗氮制得氮化钒，工艺缺欠表现为：反应周期长达几十个小时，能耗高，设备损耗大。氮化钒合金关键技术为碳化钒的制备及固态渗氮。,（六）钒铝合金生产工艺,国内一般采用一步法生产钒铝合金，我国某厂采用真空自然法生产钒铝合金：将五氧化二钒置于烘箱内80干燥，将五氧化二钒与铝粉按比例在混料机内混匀后压制成块，然后置于石墨坩埚内，在真空反应器内，低真空下点火燃烧，反应完毕后冷却出炉，将钒铝合金打磨、喷砂、破碎、过筛，得到所需粒度的钒铝合金，经磁选、X射线检验、物化检验得到符合要求的钒铝中间合金。,钒产品生产基本技术经济指标,六、钒生产企业简要介绍,（一）国内钒产品生产企业 （1）攀枝花钢铁集团 （2）承德钢铁集团 （3）锦州铁合金有色冶炼厂 （4）崇阳地区钒厂 （二）国外钒产品生产企