페로바나듐 생산용 주요 장비: 전기로.
페로바나듐 생산 방법: 규열 환원.
전기로의 화학 반응은 다음과 같습니다.
2/5V2O5(l)+Si=4/5V+SiO2(Si)=-326840+46.89T(J/mol)
V2O5(l)+Si=V2O3+SiO2(Si)=-1150300+259.57T(J/mol)
2V2O3+3Si=4V+3SiO2(Si)=-103866.7+17.17T(J/mol)
2VO+Si=2V+SiO2(Si)=-56400+15.44T(J/mol)
고온에서 실리콘으로 환원된 바나듐의 저가 산화물의 자유 에너지 변화는 실리콘이 열적으로 환원될 때 양의 값을 가지며, 이는 산성 매질에서 바나듐의 저가 산화물이 실리콘으로 환원되는 것이 불가능함을 나타냅니다. . 산화바나듐을 실리콘으로 환원할 경우 열이 부족하여 반응이 느리고 불완전하게 진행되며, 반응을 촉진하려면 외부 열원을 추가해야 합니다. 페로바나듐을 제련하는 일반적인 규소열 방법은 합금철 전기 아크로에서 V2O5 주조 시트를 페로실리콘과 함께 페로바나듐으로 제련하는 것입니다.
또한, 이들 산화물은 실리카와 반응하여 규산바나듐을 생성하는데, 규산바나듐에서 바나듐을 환원시키는 것은 더욱 어렵다. 따라서 다음과 같은 이유로 용광로에 석회가 채워졌습니다.
① 이산화규소와 반응하여 SiO2와 CaO가 안정적인 규산칼슘을 생성하여 규산바나듐의 생성을 방지합니다.
② 슬래그의 융점 및 점도를 낮추고, 슬래그의 성능을 향상시키며, 제련조건을 강화시킨다.
③산화칼슘이 존재하면 슬래그의 알칼리도가 증가하고 열역학적 환원조건이 개선되어 열반응이 일어나기 쉽게 된다. 반응은 다음과 같습니다.
2/5V2O5(l)+Si+CaO=4/5V+CaO.SiO2(Si)=-419340+49.398T(J/mol)
2/5V2O5(l)+Si+2CaO=4/5V+2CaO SiO2(Si)=-445640+35.588T(J/mol)
2/3V2O3+Si+2CaO=4/3V+2CaO-SiO2(Si)=-341466.67-5.43T(J/mol )
실리콘의 저가 바나듐 산화물 환원 능력은 고온에서 탄소만큼 좋지 않으며, 탄소 첨가를 피하기 위해 환원 초기에는 실리콘을, 생산 후기에는 알루미늄을 환원제로 사용한다.
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