[發(fā)明專利]一種用攀西釩原料冶煉制取金屬釩的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110130288.0
• 申請日: 2011-05-19
• 公開（公告）號: CN102146524A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何金勇;宋國菊;文光興;何源;蒲芝明
• 申請（專利權(quán)）人: 攀枝花市銀江金勇工貿(mào)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22B34/22
• 分類號: C22B34/22;C22B5/04
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬釩的的冶煉制取方法，具體而言，本發(fā)明涉及一種以攀西釩原料冶煉制取金屬釩的方法。

背景技術(shù)

釩是一種銀灰色的金屬，外現(xiàn)呈銀灰色金屬光澤和樹枝狀及海棉狀結(jié)晶，產(chǎn)品不得有肉眼可見的夾雜物。釩的熔點為1890℃，有良好的耐蝕性、延展性和可鍛性。并且具有優(yōu)良的抗腐蝕性能，對硫酸的抗腐蝕能力優(yōu)于不銹鋼和鈦。該性能良好并易于加工變形。釩可用于熔鑄成錠制造純釩型材?？膳c其它元素合成含釩合金，用作鈦基合金的添加元素和高強度耐熱特種合金的添加元素，可制作高速增殖堆、核燃料包套，用于制造超導(dǎo)體、制作真空管的燈絲材料和吸氣劑材料等。主要用于制造合金鋼和有色金屬合金，還用于制造電子工業(yè)中的電子管陰極、柵極、射線靶及吸氣劑、電極管的熒光體等。

釩還是一種可提高鋼硬度、防止其生銹的金屬。釩鋼合金可用于制造導(dǎo)彈外殼、高速工具、超導(dǎo)磁體、飛機發(fā)動機等。金屬釩被用作原子能反應(yīng)堆的防護(hù)材料，在宇航和航空工業(yè)制造火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船的轉(zhuǎn)接殼體和蒙皮，大型飛船、空間渡船的結(jié)構(gòu)材料，制作飛機制動器和飛機、飛船、導(dǎo)彈的導(dǎo)航部件，火箭、導(dǎo)彈、噴氣飛機的高能燃料的添加劑。在冶金工業(yè)中是合金鋼的添加劑，也用于制作耐火材料與特種玻璃、集成電路、天線等。金屬釩作為一種新興材料益被重視，它的吸熱能力強，機械性能穩(wěn)定，是原子能、火箭、導(dǎo)彈、航空、宇宙航行以及冶金工業(yè)中不可缺少的寶貴材料。

目前金屬釩制取(Preparation??Of??Vanaciilam??Metal)采用金屬或碳將釩氧化物還原成金屬釩的過程，為釩冶金流程的重要組成部分。目前主要有鈣熱還原、真空碳熱還原、氯化物鎂熱還原和鋁熱還原四種方法。?如德國采用鋁熱還原法生產(chǎn)粗金屬釩。這種方法是將五氧化二釩和純鋁放在反應(yīng)爐進(jìn)行反應(yīng)，生成釩鋁合金。釩鋁合金在2063K的高溫和真空中脫鋁，可制得含釩94％～97％的粗金屬釩。但是某些地區(qū)釩鈦磁鐵礦冶煉的釩原料含雜質(zhì)高，如攀西地區(qū)的釩鈦磁鐵礦冶煉的釩原料，使用上述鋁熱還原法制取金屬釩存在困難，上述鋁熱還原法是先生成鋁釩合金、再進(jìn)行真空脫鋁，但是真空脫鋁對設(shè)備要求較高，若采用此方法則成本會大大提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有原料含雜質(zhì)高的釩鈦磁鐵礦冶煉金屬釩存在困難的上述問題，現(xiàn)提供一種以攀西釩原料冶煉制取金屬釩的方法，該方法的原料來源確定，生產(chǎn)工藝安全可靠，釩品位高，雜質(zhì)含量低，形成質(zhì)量穩(wěn)定的金屬釩產(chǎn)品，降低了生產(chǎn)成本，并有效降低了可能帶入雜質(zhì)對鋼種產(chǎn)生的危害。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以的技術(shù)方案如下：

一種以攀西釩原料冶煉制取金屬釩的方法，其特征在于按照下述工藝步驟于100kg攀西地區(qū)富釩原料中加入如下重量配比的輔助材料：

金屬鋁40kg~50kg、輔助還原劑0.5kg~1.0kg、鈣質(zhì)冶金輔料1kg~1.5kg、惰性物18kg~22kg、鈣-鈉系處理劑0.5kg~2.0kg；

所述富釩原料主要成分為五氧化二釩；

所述輔助還原劑為硅鈣合金；

所述鈣質(zhì)冶金輔料為氧化鈣和氟化鈣；

所述惰性物為冶煉渣、石灰或冷卻劑；

所述鈣-鈉系處理劑為碳酸鈉、氧化鈣和氟化鈣的混合物；

具體工藝步驟如下：

按上述重量配比稱取原料及各種輔助材料，將上述所有材料送入混料設(shè)備充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，混合均勻后放入?jīng)過預(yù)熱至200℃~300℃的反應(yīng)裝置內(nèi)，進(jìn)行點火，反應(yīng)結(jié)束后加入30~50?kg緩凝劑，冷卻48～72h，最后分離冶煉渣和釩，經(jīng)檢驗、精整、包裝后入庫。

所述富釩原料中五氧化二釩的質(zhì)量百分比不低于99%。

所述硅鈣合金為粉狀，其中硅和鈣總量占硅鈣合金的不低于50%，硅和鈣為任意比例。

所述鈣質(zhì)冶金輔料中氟化鈣加入量不高于鈣質(zhì)冶金輔料的量的10%，其余為氧化鈣。

所述冶煉渣或石灰中氧化鈣含量不低于85%。

所述鈣-鈉系處理劑中碳酸鈉的量不高于鈣-鈉系處理劑的3%，氟化鈣的量不高于鈣-鈉系處理劑的5%，其余為氧化鈣。

所述緩凝劑為石灰，石灰中氧化鈣的質(zhì)量百分比不低于80%。

下面對本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)原理及工藝說明如下：