金属钒铁在有色合金中主要用于生产钒铁钛合金,如Ti-6Al-4V,Ti-6Al-6V-2Sn和Ti-8Al-1V-Mo等。Ti-6Al-4V合金是用于制造飞机和的优良高温结构材料,在美国受重视,产量占钛基钒铁合金的一半以上。金属钒铁还可用于磁性材料、铸铁、硬质合金、**导材料及核反应堆材料等领域。
含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣。该种渣成分复杂,又经常波动。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高,钒含量较低。研究结果表明,硅酸三钙(Ca3SiO5),其形状受空间限制,自行性差,一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间,并包裹其他矿物。
钒的原子量为50. 9414,外层电子结构为3d4s。熔点1902℃。沸点3410℃。密度为6. 1g/cm(20℃)。钒是一种可锻性金属。钒与铁的二元系相图见图1。钒与铁形成连续固溶体。并在温度**1210℃和在V35%~55%的范围内,形成金属间化合物α(FeV)相。
钒是高熔点稀有金属,密度5.96,熔点1890℃,沸点3380℃,有耐性,在中加热变脆,含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体,其电导率仅为铜的十分之一。室温下,钒不与氧效果,在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5,高温下与大都非金属元素(如氮、碳、)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。
钒铁是钒和铁组成的铁合金,主要在炼钢中用作合金添加剂,高钒钒铁还用作有色合金的添加剂。常用的钒铁有含钒40%、60%和80%三种。钒铁是钢铁工业重要的合金添加剂。目前含钒钢的应用范围越来越广。
从磁铁矿中提取钒铁有两种方法:火法是从精矿或钒渣中间接提取钒铁,湿法是直接从精矿中提取钒铁。目前,我国主要采用间接提钒铁的方法。火法提钒工艺:选矿产品钒铁精矿直接在高炉或电炉中熔炼,使矿石中的大部分钒进入铁水,然后含钒铁的水送至转炉吹氧,使钒在炉渣中富集,成为钒渣。过氧化钒是从钒渣中通过焙烧、浸出和过滤得到的。该方法的很大优点是钒回收率高。
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