14. Физико-химические свойства ванадия и его соединений.

Физические свойства:

Ванадий — пластичный металл серебристо-серого цвета, по внешнему виду похож на сталь, Температура плавления 1920 °C, температура кипения 3400 °C, плотность 6,11 г/см³. При нагревании на воздухе выше 300 °C ванадий становится хрупким. Примеси кислорода, водорода и азота резко снижают пластичность ванадия и повышают его твёрдость и хрупкость

Химические свойства:

Химически ванадий довольно инертен. Он стоек к действию морской воды, разбавленных растворов соляной, азотной и серной кислот, щелочей.

С кислородом ванадий образует несколько оксидов: VO, V2O3, VO2,V2O5. Оранжевый V2O5 — кислотный оксид, темно-синий VO2 — амфотерный, остальные оксиды ванадия — основные. Галогениды ванадия гидролизуются. С галогенами ванадий образует довольно летучие галогениды составов VX2 (X = F, Cl, Br, I), VX3, VX4 (X = F, Cl, Br), VF5 и несколько оксогалогенидов (VOCl, VOCl2, VOF3 и др.)

Уменьшает старение сталей по действию похож на Mn однако требуеться его в 10 раз меньше обычно 0.03-0.05 %V, повышает вязкость , пластичность и износоустойчивость стали

15. Минералы, руды ванадия, этапы переработки руд.

К минералам ванадия относят:

1. Патронит VS₂ V=19-24%

2. Карнотит K₂(UO₂)NO₄*V₂O₅*3H₂O V=10%

3. Ванданит Pb₅(VO₄)Cl V=10,9%

4. Купрудеклуазит [Cu,Pb]*(VO₄)OH V=13%

5. Деклуазит [Zn, Cu] Pb(VO₄)OH V=12,5%

6. Титаномагнетит (Fe, V, Ti₃O₄)

7. Распроэлит 2K₂O*2Al₂O₃[ Mg, Fe]*0,3V₂O₅*10SiO₂*4H₂O V=1,5-2%

Классификация руд:

Группа	Подгруппа
А. Собственно V-руды (V2O5)>=3%	Роскоэлитовые руды
Б. Комплексные V- руды (V2O5)=<1% Чёрные Ме (V2O5)=<1%	А) карнадитовые Б) ванадитовые В) бокситы А) магнетиты Б) титаномагнетиты В) бурые железняки
В. Горючие и другие ископаемые (V2O5)=<1%	А) асфальты Б) битумы В) сланцы Г) фосфориты

16. Технология получения феррованадия. Деление плавки на периоды.

Производство феррованадия осуществляется восстановлением пятиокиси ванадия углеродом, кремнием или алюминием.

Шихтовыми материалами для производства феррованадия являются:гранулированная пятиокись ванадия, дробленый 10—30 мм) ФС75, алюминий в гранулах менее 30 мм, металлоотсев — отходы, полученные при сепарации конвертерного шлака, стальная обрезь и известь.

Производство феррованадия складывается из двух периодов:восстановительного и рафинировочного.

Во время первого периода ведут восстановление ванадия из пятиокиси ванадия и рафинировочного шлака при избытке восстановителя — ферросилиция и на известковых шлаках. Для довосстановления шлака разрешается применять коксовую мелочь. Содержание V2O5 в отвальном шлаке этого периода не должно превышать 0,35%, а феррованадий содержит 25—30% V, 21—23% Si и 0,3—0,5% С. Затем обогащают сплав ванадием в результате восстановления содержащимися в нем кремнием и алюминием пятиокиси ванадия, которая загружается в смеси с известью в соотношении 1 : 1,5. Содержание кремния в сплаве в конце восстановительного периода составляет 9—12%, а ванадия 35—40%. Отвальный шлак содержит <0,35% V.

После слива шлака начинают рафинировку сплава от кремния, для чего в печь загружают пятиокись ванадия с известью в соотношении 1:1. Восстановленный ванадий переходит в сплав, содержание кремния в котором снижается ниже 2,0%, после чего сливают рафинировочный шлак и выпускают феррованадий в чугунные изложницы. По остывании сплав разделывают и упаковывают, а отходы, получающиеся при разделке и чистке сплава, возвращают на переплав.