从钒渣的来源看,钒渣水溶液中没有Ca、2+Mg等+2价离子,所以在电解时不会像氯碱电解生产过程中产生CaCO3、Mg(OH)2等在离子交换膜中沉积的现象。溶液中的阴离子,例如AlO2、VO4等,如果有少量进入到离子交换膜内,在电解过程中不易在膜中生成沉淀。但是当阴极液质量分数在20%以上、温度在20℃以下时,有可能会产生钒盐沉淀,应尽量避免这样的电解条件出现。由于溶液32-3-2+pH值<1。
在反应式(1)中可看出,正钒酸钠Na3VO4溶液电解时,阳极室溶液pH值下降,平衡向右转移,正4-钒酸根转化成焦钒酸根[V2O7]。当电解进一步进行时,pH值进一步减小。反应式(2)的平衡向右液的pH值即可控制阳极液中钒酸钠的电解深度。
相当一部分APF相界面被APFe3C相界面所取代,钒在APF相界面聚集到碳化钒析出的浓度就相对比较困难。部分靠近渗碳体界面的钒可以置换部分铁原子形成(Fe,V)3C的合金渗碳体,相应在渗碳体附近构成无碳化钒析出区。根据电镜观察的结果,PD3钢在钒含量低于0.21%时,仅有粗大的珠光体片内偶见碳化钒质点析出,从前面的分析可知,这些碳化钒质点是从奥氏体中析出的,说明此时还没有/相间沉淀0产生。显然,若冷却速度加快,珠光体片间距变细,相应的APF界面变得更加细小,钒容易被渗碳体吸纳,碳化钒的/相间沉淀0析出将受到抑制。随钒含量增加,铁素体和渗碳体中溶解的钒很快达到饱和,/相间沉淀0的驱动力进一步加大,但同时钒的增加又会促使珠光体片间距变小,反过来抑制了/相间沉淀0。
钒及钒生产工艺钒及钒生产工艺
分离净化工序是将预处理工序处理后的物料或溶液经水、酸浸出,固液分离后再对溶液净化处理,制得合格的含钒酸、碱溶液,为下道工序做准备。
(1) 水浸提钒工艺
A 、 间歇式浸出:采用槽车浸出,间断进料,循环富集,浸出合格后,排除弃渣,溶液送至后工序。目前攀钢部份生产线、承钢、华云钒业、柱 B C
(2(3(4采用CO 2气体及Na 2CO 3或NaOH 在加温加压条件下进行浸出后,经除磷等净化过程后,再送后工序沉淀。此工艺目前国内没有,只有前苏联曾尝试过此工艺。
3、沉淀分离工序:
沉淀分离工序主要完成将净化后的钒溶液在碱性、酸性及碱性铵盐或酸性铵盐条件下制成固体的多钒酸钠、多钒酸铵、偏钒酸铵等产品,以为下一步制成五氧化二钒成品做准备。