Сырьевые источники ванадия

Области применения ванадия и его соединений

В качестве легирующих добавок ванадий стали применять в металлургии еще в конце прошлого столетия.

Возможность использования самого металла и сплавов на его основе появилась совсем недавно — после освоения производства чистого металла. Значительную часть ванадия используют в виде оксидов, солей и других соединений.

Черная металлургия. Около 90 % ванадия используют для легирования сталей и чугунов. В специальных сортах сталей ванадий способствует образованию тонкой и равномерной структуры, делает сталь более плотной, повышает вязкость, предел упругости, временное сопротивление, предел прочности при изгибе, расширяет интервал закалочных температур. Карбиды ванадия повышают твердость стали, увеличивают сопротивление истиранию и ударным нагрузкам. Он - компонент сплавов для постоянных магнитов. Вводят ванадий в сталь в виде феррованадия - сплава железа с 35 - 80 % ванадия.

Цветная металлургия. Ванадий применяют для производства сплавов на железной основе (меднованадиевые сплавы и ванадиевые бронзы). Из сплава Ti – 4 % Al – 4 % V изготовляют элементы авиационных реактивных двигателей, ракет. Аналогичное применение находят сплавы Ti - 13 % V - 11 % Сг – 3 % Al и Ti – 6 % Al – 4 % V. Ванадий применяют как материал для оболочек ядерных реакторов и покрытия топливных элементов, производства сверхпроводящих сплавов.

Химическая промышленность. Оксид ванадия V₂O₅ имеет большое значение как активный катализатор при синтезе органических веществ (ацетальдегида и уксусной кислоты, бензальдегида и бензойной кислоты), при контактном способе производства серной кислоты. VOCl₃ – катализатор в производстве некоторых каучуков и других полимеров.

Соединения ванадия (в основном в виде ванадатов) применяют для получения люминофоров в ртутных лампах высокого и низкого давления, для цветных и обычных кинескопов, в сельском хозяйстве, в текстильной промышленности, в медицине, в стекольной и керамической промышленности.

Среднее содержание ванадия в земной коре 0,02 %. Самостоятельные промышленные месторождения встречаются редко – он рассеян в различных минералах и горных породах. Из ванадиевых минералов наибольшее значение имеют:

ванадиевая слюда - роскоэлит KV₂(AlSi₃O₁₀)∙(OH)₂ или K₂O∙V₂O₃∙3SiO₂∙(OH)₂ (содержит до 24 % V);

ванадинит Pb₅(VО₄)₃Cl (10,8 % V);

урановые слюдки - карнотит K₂(UO₂)₂(VO₄)₂∙ЗН₂О (~ 11 % V)

тюямунит Ca(UО₂)₂(VО₄)₂∙8Н₂О (~ 10 % V).

Известны и сульфидные минералы, например патронит VS₄ или V₂S₅∙xS (28,9 % V).

Собственные минералы ванадия очень редко образуют существенные скопления, известные их месторождения в основном выработаны. В настоящее время главным источником ванадия являются руды других металлов, из которых ванадий извлекается попутно, например тита-номагнетитовые и магнетит-ильменитовые руды. Ванадий в них изоморфно заменяет железо. Ванадий также содержится в бокситах. Некоторые алюминиевые заводы предусматривают попутное получение ванадиевых концентратов. До 0,1 % V₂O₅ содержится в железофосфористых рудах (в них ванадий изоморфно заменяет фосфор). В нашей стране основным источником ванадия являются железные руды.

Дата добавления: 2014-01-11