金属钒制备方法的研究进展

我国是钒资源大国,金属钒因性能优异而被广泛应用于钢铁、国防、航空等领域。现有金属钒的制备方法以金属热还原为主,后续通过精炼得到高纯金属钒。本文对当前粗钒制备和粗钒精炼的几种典型方法进行分析和综述,指出高收率、低成本、低能耗、短流程是未来金属钒制备的发展方向。     

电子束法生产金属钒用钒铝合金制备工艺的研究

以V_2O_5和Al粉为原料,采用氩气保护条件下,真空铝热还原反应生产AlV85,研究了单位反应热量对产品收率的影响,不同原材料对产品中Fe、Si的影响,气体杂质元素O、N的控制以及生产过程中的"爆鸣"及原因。结果表明:真空法生产AlV85时,单位反应热量控制在3 300～3 550 kJ/kg,产品的收率在95%左右;钙法氧化钒更适合电子束熔炼用钒铝合金的生产;在氩气保护条件下点火和冷却,可以将产品中的O、N控制在w_O0.2%、w_N0.05%;将原料五氧化二钒中K_2O+Na_2O的含量控制在0.4%以内,生产过程就不会发生"爆鸣"现象。     

熔盐电解制备金属钒

以氧化物为原料,采用熔盐电解的方法,制备了金属钒。研究了电解温度、电解电压、电解时间和阳极面积等参数对电解电流的影响规律。用扫描电镜、微区分析和X-射线表征了未完全还原及完全还原的试样的形貌、结构和组成。在850～900℃温度范围、2.9～3.0 V电压范围实验室规模上电解获得了金属钒。该方法具有温度低、流程短、设备简单,适合小规模化生产的优点。     

熔盐中钙热还原钒酸钙制备金属钒粉

在摩尔百分比组成为NaCl-52%CaCl_2的熔盐中用钙热还原法直接还原钒酸钙制备钒粉。采用XRD、FESEM、EDS和ICP对产品粉末的物相组成、形貌和元素成分进行测试分析。结果表明,在摩尔百分比组成为NaCl-52%CaCl_2的熔盐介质中,可以还原获得纳米球形单质金属钒粉末,粉末粒径100～250nm。     

金属钒（V）,碳化钒（VC）和氮化钒（VN）制备过程的热力学分析

应用热力学方法,分析和讨论了（Ｖ－Ｏ－Ｃ－Ｎ）和（Ｖ－Ｏ－Ｈ－Ｎ）体系的热力学特征。为以碳和氢作为还原剂,钒氧化物作为原料,制备金属钒（Ｖ）、碳化钒（ＶＣ）和氮化钒（ＶＮ）提供了理论依据。     

电子束冷床炉熔炼制备高纯金属钒铸锭

电子束冷床炉熔炼是一种新兴的金属精炼方法。利用电子束冷床炉的高温真空精炼特性,以钒成分为82%钒铝合金为原料,制备了纯度在99.7%以上的金属钒铸锭。详细论述了电子束冷床炉在熔炼钒铝合金时各杂质元素的去除机理行为,认为熔炼时较大的电子束照射功率对一次铸锭中铝的挥发去除有较好效果,但这种熔炼工艺却会影响到铸锭的最终氧含量。分析认为,两次小功率熔炼是符合设备特点的制备高纯金属钒铸锭的最佳熔炼工艺。     

电子束熔炼法制备高纯金属钒的实验研究

金属钒粉通过冷等静压成型和真空烧结成钒坯条后,采用电子束熔炼对钒坯条进行提纯研究。利用EPMA-1720电子探针(EPMA),Olympus-PMG3型光学显微镜(OM)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)和氧氮氢分析仪分别对钒坯条和熔炼后钒锭的微观形貌、金相组织以及纯度进行观察和检测。实验研究结果表明:钒坯条存在孔隙,显微组织不致密,而电子束熔炼使得钒晶间孔隙得以消除,钒基体晶界结合紧密,组织变得致密均匀。经电子束熔炼,钒金属间隙杂质元素C,O,N的含量显著降低,去除率分别达到56. 41%,79. 17%和52. 38%。而元素H由于本身含量较少,从熔炼前80×10-6降低到50×10-6,去除率为37. 50%。钒金属非间隙杂质元素Si,Al,Mg,P,Cd的蒸气压与V的蒸气压压差较大,去除效果较明显。元素Mo,B属于高熔点难熔杂质,蒸气压比V的蒸气压小去除率偏低,钒金属经电子束熔炼后纯度达到99. 932%。     

铝热法制备粗钒合金试验

以V2O5和Al粉为原料,利用自制竖炉在实验室条件下进行铝热法制备电解精炼用粗钒合金试验,研究了单位炉料热量和配铝系数对V回收率和合金中Al含量的影响.稳定性试验结果表明:单位炉料热量为4080 kJ/kg、配铝系数为100％的条件下,得到的粗钒合金平均含V 92.65％,Al 2.79％,过程中钒回收率平均为84.34％,该种合金可用于电解精炼制备金属钒.     

高纯金属镓制备技术研究进展

高纯金属镓主要以砷化镓、磷化镓、氮化镓及低熔合金等形式应用于电子、通讯等行业，近年来应用越来越广。需求量逐年增加。对高纯金属镓的制备方法进行了综述，重点介绍了电解精制法、部分结晶法、电解-结晶法、真空精馏法、真空热解法等，认为我国应加强高纯金属镓的研制及生产。     

金属铪的制备方法研究进展

铪因其优异的性能而具有非常重要的应用价值。总结了国内外金属铪的制备方法和研究现状,主要介绍了热还原法(包括镁还原、钙还原、铝还原)和熔盐电解法(包括传统的熔盐电解及直接熔盐电脱氧)制备铪的工艺流程及研究进展,并对各种方法的优劣进行了分析。热还原法利用金属镁、钙等为还原剂还原金属的氯化物或氧化物制备铪,其中,镁还原法因工艺成熟、产品质量稳定,目前是工业上生产铪的主要方法,存在的问题是工序复杂且为间歇性生产;钙还原法虽然有着过程简单,回收率高的优点,但对原料的纯度要求很高,产品纯度一般也较差;铝还原法因易生成铝铪合金不利于工业应用。熔盐电解法是在熔盐电解质中电解铪的化合物制备铪,其中,传统的熔盐电解法具有工艺流程短、操作简单、成本低的优点,存在的问题是电流效率较低;新型的熔盐电脱氧法为铪的制备提供了新思路,进一步缩短了工艺流程,存在的问题是电流效率低,脱氧不完全会导致产品中含氧量较高,这将在一定程度上限制其工业应用。除镁还原法外,目前这些制备方法多限于实验室规模的研究,今后最有希望在工业上应用的是传统的熔盐电解法,但距离产业化应用尚需进行深入研究和扩大实验验证。     

片状金属粉末的制备及研究进展

片状金属粉末具有的特殊二维平面结构,使其显示出优于其它形状粉末的性能,如良好的附着力、显著的屏蔽效应及优良的导电性能等,因此在颜料、涂料和导电浆料等领域具有重要的应用前景。综述了几种常见片状金属粉末的制备、应用及研究进展,并对其未来的研究进行了展望。     

钒在非钢铁领域应用的研究进展

钒及其化合物在冶金、化工、航空等领域应用广泛,95%左右的钒用于钢铁及合金冶炼,约5%用于化工及其它行业。随着技术的发展,钒在非钢铁领域的应用日益增多。重点阐述钒系催化剂、钒系电池材料、钒颜料的制备方法及研究进展,概述钒在纳米、生物医药领域的研究及应用现状;系统分析目前存在的主要问题,其中高成本、基础理论研究薄弱是制约钒材料大规模工业化的重要原因。传统制备技术与纳米、生物医药等技术相结合,可有效降低钒材料的制备成本并提高其性能;随着先进表征技术的发展及物理、化学相关基础理论研究的突破,钒在非钢铁领域的应用及研究前景将更为广阔。     

超细碳化钨制备研究进展

碳化钨是一种重要的硬质合金原料,也是一种性能优良的催化材料,超细碳化钨粉的制备方法可分为气相法、液相法和固相法三大类。本文围绕碳化钨的颗粒细化,从钨源和碳源的选择、工艺流程等方面进行了归纳。     

从某低品位石煤钒矿中浸出钒的工艺研究

研究了从某低品位石煤钒矿中浸出钒,主要考察了硫酸直接浸出、氧化焙烧—酸浸、氧化焙烧—碱浸和钙化焙烧—碳酸钠浸出等工艺对钒浸出率的影响。结果表明:造球氧化焙烧—酸浸流程工艺指标较好;在焙烧温度850℃、焙烧时间2h、酸用量为矿石质量60%条件下浸出6h,五氧化二钒浸出率达62.5%。     

从含钒铬物料中分离提取钒铬的研究进展

含钒铬物料硅铝含量高、成分复杂,钒、铬分离是钒铬物料资源化的关键。综述了从含钒铬物料中分离提取钒、铬的工艺,分析了各工艺的优缺点,认为碱浸法具有更好的应用前景。     

高硫铁水脱硫工艺及高效脱硫剂试验研究

煤基直接还原钒钛磁铁矿新工艺流程得到的含钒铁水,其硫含量高,铁水脱硫负荷大。采用Kr法处理铁水,选用镁钙基材料为脱硫剂,辅以多种添加剂作为脱硫组元,优化机械搅拌工艺,使铁水脱硫效率、脱硫合格率均达到90%以上。     

五氧化二钒生产工艺的进展

本文介绍了钒的用途及市场前景、钒矿资源及五氧化二钒的生产途径、工艺及工艺发展。     

金属铕制备工艺的研究

本文采用正交实验的方法,研究了金属铕的制备工艺条件。实验结果表明,还原－蒸馏温度１１００℃,还原剂过量系数０．３,保温时间１．５小时,金属铕的纯度大于９９．９％,直收率大于９０％