Хлопья V2O5 98%: свойства, феррованадий в качестве сырья и использование аккумуляторов

Чешуйчатая пятиокись ванадия с минимальной чистотой 98% является стандартной коммерческой формой V2O5 для большинства промышленных покупателей. Это ярко-оранжевые,-желтые или красно-красные-хлопья, полученные из ванадий-содержащего шлака или из потоков отработанного катализатора. Он находится в начале производственно-сбытовой цепочки ванадия: тот же материал подается в алюминотермические печи для производства феррованадия, растворяется для получения аккумуляторного электролита и используется в качестве катализатора и красителя.

Состав и физические свойства

При минимальном содержании V2O5 98% чешуйки содержат примерно 56% ванадия по массе, поскольку ванадий составляет около 56,0% массы чистого V2O5. Это значение ванадия следует использовать в технологических расчетах; процент оксидов сам по себе не говорит покупателю, сколько ванадия покупается.

Поскольку температура плавления намного ниже температуры производства стали, чешуйки легко плавятся, и их нельзя подвергать воздействию горячих поверхностей. Пределы содержания примесей, особенно железа, кремния, серы и фосфора, варьируются в зависимости от источника сырья и должны быть указаны в сертификате, а не предполагаться.

Сырье для производства феррованадия

Чаще всего чешуйки используются в качестве оксидного сырья для феррованадия. В алюминотермическом процессе чешуйки смешиваются с добавками, содержащими алюминий и железо-, прокаливаются и восстанавливаются до сплава ванадия-железа, который оседает в плотную пластинку под глиноземным шлаком. Здесь важна чистота хлопьев, поскольку шлак должен поглощать примеси; Более высокое содержание железа и кремния в сырье означает больше шлака, больший расход алюминия и более низкую марку сплава. Поэтому поставщики марок FeV50, FeV60 и FeV80, описанных в GB/T 4139, покупают чешуйки с учетом жестких пределов содержания примесей, а не только с учетом процентного содержания оксидов.

Электролит ванадиевой окислительно-восстановительной батареи

При хранении энергии пентаоксид ванадия растворяется для получения электролита для проточных ванадиевых окислительно-восстановительных батарей, где один и тот же элемент используется в двух степенях окисления по обе стороны ион-селективной мембраны. Свойство, которое заставляет химический процесс работать, заключается в том, что электролит с обеих сторон представляет собой раствор ванадия, поэтому перекрестное-загрязнение через мембрану не разрушает элемент, а снижение емкости из-за смешивания можно восстановить путем повторной балансировки резервуаров. Производство электролита чувствительно к уровню примесей, а для материала, предназначенного для аккумуляторов, обычно указываются более жесткие ограничения по содержанию железа, кремния, алюминия и хрома, чем для чешуек металлургического качества.

Катализатор и химическое использование

Пентоксид ванадия является активной фазой в катализаторе, используемом для окисления диоксида серы до триоксида серы на заводах по производству серной кислоты, а также в катализаторах окисления другого органического сырья. Он также используется в производстве ванадиевых химикатов, при окраске стекла и керамики, а также в некоторых реакциях окисления в тонких химикатах. В этих случаях физическая форма менее важна, чем профиль примесей, поскольку каталитические яды, такие как мышьяк и щелочи, дезактивируют активную фазу и сокращают срок службы катализатора.

Обращение, упаковка и безопасность

Пыль пятиокиси ванадия токсична при вдыхании и раздражает кожу, глаза и дыхательные пути, поэтому в зонах обработки необходима местная вытяжная вентиляция, средства защиты органов дыхания для пыльных операций и непроницаемые перчатки. Хлопья упаковываются в стальные барабаны с влагонепроницаемым покрытием, обычно весом 25 или 200 кг нетто, с внутренним вкладышем, герметизированным от влаги, поскольку материал гигроскопичен и впитывает влагу во время хранения. Хранилище должно быть сухим, отделенным от кислот и восстановителей и четко обозначенным. Утечки собираются в сухом виде и никогда не смываются в канализацию, поскольку растворенный ванадий подвижен в воде и во многих юрисдикциях является контролируемым загрязнителем.

Покупка очков за 98% хлопьев

В спецификации покупки должны быть указаны минимум V2O5, содержание ванадия, предельные значения примесей железа, кремния, алюминия, хрома, серы и фосфора, влажность и упаковка. Сертификат анализа для каждой партии, подкрепленный периодическими независимыми контрольными анализами, является стандартной практикой для пользователей аккумуляторов и катализаторов, в то время как металлурги обычно проверяют содержание ванадия и содержание примесей, влияющих на объем шлака. Поскольку цена на чешуйки зависит от содержания ванадия, а не от содержания оксидов, котировки всегда следует сравнивать на основе-единицы--ванадия.

Часто задаваемые вопросы

Q:Для чего используются чешуйки V2O5 98%?
A: Его основным применением является производство феррованадия, электролита для окислительно-восстановительных аккумуляторов ванадия, катализаторов серной кислоты, химикатов ванадия и красителей для стекла и керамики.

Q:Сколько ванадия содержит 98% V2O5?
Ответ: Около 56,0% ванадия по массе, что соответствует теоретической доле ванадия в чистом V2O5, поэтому одна тонна 98% хлопьев содержит примерно 550 кг содержащегося ванадия.

Q:При какой температуре плавится пятиокись ванадия?
Ответ: Около 690 C, что намного ниже температуры выплавки стали, поэтому чешуйку следует хранить вдали от горячих поверхностей и технологического оборудования, работающего при температуре выше этого уровня.

Q:Почему в качестве электролита для аккумуляторов предпочтительнее использовать хлопья, а не порошок?
Ответ: Чешуйчатая форма генерирует меньше пыли в воздухе при обращении и легко растворяется в кислоте, что снижает воздействие пыли на операторов и снижает потери материала во время приготовления электролита.

Q:Как следует хранить хлопья?
О: В герметичных бочках с влагонепроницаемым-барьером в сухом хранилище, вдали от кислот и восстановителей, поскольку материал гигроскопичен и впитывает влагу, что изменяет результаты анализа и поведение при обращении.

Q:Опасен ли пятиокись ванадия?
А: Да. Пыль токсична при вдыхании и раздражает кожу, глаза и дыхательные пути, поэтому для пыльных работ необходима местная вытяжная вентиляция, подходящие перчатки и средства защиты органов дыхания, а разливы удаляются сухим способом.