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發布時間:2020-10-01 19:08  





偏釩酸鈉(NaVO3)、焦釩酸鈉(Na4V2O7)和正釩酸鈉(Na3VO4)比較常見,它們在水中易溶解,生成水合物。以偏釩酸鈉為例,在35℃以上時它能從其溶液中結晶出無水結晶,而在35℃以下則析出NaVO3·2H2O。偏釩酸鈉的溶解度隨溫度升高而增加。
偏釩酸銨在釩的濕法冶金中占有重要地位。偏釩酸銨為白色或微黃色的晶體粉末,微溶于水和氨水,難溶于冷水。它在不同溫度下在水中溶解度也不盡相同。
當水溶液中有銨鹽存在時,因共同離子效應,偏釩酸銨的溶解度下降。這一現象在釩的濕法冶金中被廣泛應用。偏釩酸銨在常溫下穩定,加熱時易分解。它在空氣中的分解反應為:
6NH4VO3=(NH4)2O·3V2O5 4NH3 2H2O 2NH4VO3=V2O5 2NH3 H2O即在較低溫度時,分解的固體產物中仍含有部分氨;溫度較高時,分解的固體產物為V2O5。
在煉鋼過程中,釩主要作為合金元素使鋼的結晶組織細化,從而提高鋼的強度、抗震性、韌性、可塑性及耐磨性[2–4]。目前,世界上85%以上的釩被應用于鋼鐵工業,約7%被應用于其他合金生產,另有7%被應用于化工以及陶瓷工業,常作為生產催化劑的原料。釩的應用領域還在不斷被研究和拓展,較新的研究方向是航天工業、核工業和釩電池等領域。釩可用于制造航空航天工業用的鈦基合金。
釩合金也可應用于核聚變反應堆,在700 ℃以上的高溫具有良好的機械強度、疲勞性能以及耐液態鋰的腐蝕性。有關研究結果[4]表明釩合金具有良好的抗輻射性能;與鐵基合金相比,釩合金的活性小。
V2O5的半導體性質的發現以及在光學工業中作為抗靜電涂層的應用為它的研究開辟了新紀元。近年來,對作為功能材料的V2O5的研究已經受到廣泛重視,它的溶膠–凝膠制備技術也取得了研究進展。具有層狀結構的V2O5凝膠膜顯示出特有的電化學性質,V2O5還具有光電導性質。根據這些性質開展的應用研究也取得了長足進展,如V2O5可作普通離子吸收基質材料、濕敏傳感器、微電池、電致變色顯示材料、智能窗、濾及熱輻射檢測材料或光學記憶材料等。可以預見,隨著現代高科技的發展,V2O5的應用范圍將會逐步擴大,需求量也會逐步增加,因此開展偏釩酸銨提取與制備研究有重要意義。
?從釩渣中提取釩的新方法
從釩渣中提取釩的新方法,失去催化性能以后,廢催化劑中含有釩、鉬、鎳或鈷、氧化鋁等有用物質,因此是一種非常有用的戰略資源。目前國內從廢催化劑中提取釩和鉬時采用的辦法一般是:把廢催化劑磨成粉末,與碳酸鈉混合,在焙燒爐中于700~800℃下焙燒,使釩和鉬轉化成水溶性的釩酸鈉和鉬酸鈉,用水萃取其中的釩酸鈉和鉬酸鈉,用合適的辦法從萃取液中分離并分別回收含釩的成分和含鉬的成分。萃取后的固體渣中含有鎳和氧化鋁。因為此時氧化鋁的結構為剛玉結構,用酸堿溶液在一般條件下很難使它溶解,所以用普通辦法很難分離鎳和氧化鋁。
為了分離鎳和氧化鋁,筆者開發了一種新方法:與氧化鋁在融熔條件下反應,生成可溶于水的鋁酸鈉,然后用水使其溶出,而含鎳的成分不溶解。含鎳的成分和含氧化鋁的成分的完全分離會帶來兩個好處:
①由于除去了氧化鋁,因此殘留物中鎳的品位大大提高,有利于鎳的回收;
②溶出的鋁酸鈉溶液可用于制備其他含鋁化合物。關于鎳和氧化鋁的回收,在本文中不作進一步的敘述,而要介紹的是釩渣和處理釩渣的新方法。
