㈠ 详述钒铁的作用及提炼方法有哪些
钒铁是钢铁工业重要的合金添加剂。钒可提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。自六十年代以来,钒在钢铁工业中的应用急剧增加,到1988年已占钒消耗量的85%。钒在钢铁方面的消耗比例为碳素钢占20%,高强度低合金钢占25%,合金钢占20%,工具钢占15%。含钒高强度低合金钢(HSLA)以其强度大而广泛用于输油/气管道、建筑、桥梁、钢轨、压力容器、车厢架等生产建设中。
金属钒在有色合金中主要用于生产钒钛合金,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火箭的优良高温结构材料,在美国极受重视,产量占钛基钒合金的一半以上。金属钒还可用于磁性材料、铸铁、硬质合金、超导材料及核反应堆材料等领域。
冶炼方法
电硅热法 片状五氧化二钒用75%硅铁和少量铝作还原剂,在碱性电弧炉中,经还原、精炼两个阶段炼得合格产品。还原期将一炉的全部还原剂与占总量60~70%的片状五氧化二钒装入电炉,在高氧化钙炉渣下,进行硅热还原。当渣中V2O5小于0.35%时,放出炉渣(称为贫渣,可弃去或作建筑材料用),转入精炼期。此时,再加入片状五氧化二钒和石灰,以脱除合金液中过剩的硅、铝等,铁合金成分达到要求,即可出渣出铁合金。精炼后期放出的炉渣称为富渣(含V2O5达8~12%),在下一炉开始加料时,返回利用。合金液一般铸成圆柱形锭,经冷却、脱模、破碎和清渣后即为成品。此法一般用于含钒40~60%的钒铁冶炼。钒的回收率可达98%。炼制每吨钒铁耗电1600千瓦·时左右。
铝热法 用铝作还原剂,在碱性炉衬的炉筒中,采用下部点火法冶炼。先把小部分混合炉料装入反应器中,即行点火。反应开始后再陆续投加其余炉料。通常用于冶炼高钒铁(含钒60~80%),回收率较电硅热法略低,约90~95%
㈡ 提高钒的收得率
主要做合金。钒具有众多优异的物理性能和化学性能,因而钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。最初的钒大多应用于钢铁,通过细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗化温度,从而起到增加钢的强度、韧性和耐磨性。后来,人们逐渐又发现了钒在钛合金中的优异改良作用,并应用到航空航天领域,从而使得航空航天工业取得了突破性的进展。随着科学技术水平的飞跃发展,人类对新材料的要求日益提高。钒在非钢铁领域的应用越来越广泛,其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。高炉冶炼钒钛磁铁矿已走过了约40年的历程,随着我国技术经济的发展,高炉冶炼钒钛磁铁矿的技术也得到了较大的进步。现有技术中高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法主要为将烧结矿、球团矿和块矿按60 70 25 35 3 7的重量比加入到高炉冶炼,与焦炭在高炉内按一层焦炭层、一层矿石层交替排布。下部鼓风燃烧焦炭得到高温,燃烧带的温度可达到2100 2200°C,在此过程中矿石从上到下逐渐完成还原过程。在冶炼过程中,随着铁的还原,钒也被还原进入铁水,钒还原进入铁水越多,说明钒的收得率越高,相应铁水的提钒率就越高。通常高炉钒钛磁铁矿冶炼中钒的收得率只能达到68 70%,通过实验室研究表明,铁中含钒量和钒的回收率都已达到或接近高炉生产的最高水平,再提高钒的收得率已成为本行业的一个技术难题。钒属于一种稀有元素,共生于钒钛磁铁矿中,在高炉冶炼过程中还原进入铁水,再从铁水中提出钒制得成钒的产品。提高高炉冶炼过程中的钒收得率,可以提高钒钛磁铁矿中钒的利用效率,从而减少资源浪费,生产更多的钒产品;钒的收得率是高炉冶炼钒钛磁铁矿的一个重要指标,如何提高钒钛磁铁矿冶炼中钒的收得率是目前钢铁行业急需解决的问题。
㈢ 明矾的功效与作用
药物功能
明矾性寒味酸涩,具有较强的收敛作用。中医认为,明矾具有解毒杀虫,燥湿止痒,止血止泻,清热消痰的功效抗阴道滴虫等作用。一些中医用明矾来治疗高脂血症、十二指肠溃疡、肺结核咯血等疾病。
食用功能
明矾还可用于熬绿豆稀饭,主要作用是使绿豆更容易被煮烂但不推荐这样作原因是不好控制用量有可能中毒可以用食用碱代替。
明矾还可用于制备铝盐、油漆、鞣料、媒染剂、造纸、防水剂等。
净水作用:明矾溶于水后电离产生了Al3+,Al3+与水电离产生的OHˉ结合生成了氢氧化铝,氢氧化铝胶体粒子带有正电荷,与带负电的泥沙胶粒相遇,彼此电荷被中和。失去了电荷的胶粒,很快就会聚结在一起,粒子越结越大,终于沉入水底。这样,水就变得清澈干净了。
(3)提钒的作用怎样保证效果扩展阅读:
十二水合硫酸铝钾,又称:明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾,是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。无色立方晶体,外表常呈八面体,或与立方体、菱形十二面体形成聚形,有时以{111}面附于容器壁上而形似六方板状,属于α型明矾类复盐,有玻璃光泽。密度1.757g/cm3,熔点92.5℃。
92.5℃时失去9个分子结晶水,200℃时失去12个分子结晶水,溶于水,不溶于乙醇。明矾性味酸涩,寒,有毒。故有抗菌作用、收敛作用等,可用做中药。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等,还可用于食品添加剂。在我们的生活中常用于净水,和做食用膨胀剂,像炸麻圆、油条里都可能含有。
㈣ 明矾是什么,有什么作用
明矾是十二水合硫酸铝钾,是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。
明矾的作用如下:
1、抗菌作用:明矾对多种革兰阴性、阳性球菌和杆菌都有抑制作用;对常见化脓菌有较强抑菌作用.实验表明:明矾对金黄色葡萄球菌、变形杆菌有抑制作用,通过一些体外的实验结果表明了白矾或者枯矾都具有非常强效的抑制红色毛癣菌和羊毛状小孢子菌的作用。
2、收敛、固脱作用:明矾水具有很强的收敛作用.明矾内服刺激性很大,故多外用,可止汗;也可治疗白带过多及溃疡(浓度为1%~5%)。
3、凝固蛋白的作用:明矾与蛋白质相遇,使成难溶性的化合物而沉淀.明矾水在体外能使血清立即沉淀,有强烈凝固蛋白的作用.该品可用于止血。有报告认为,明矾、儿茶内服能治疗肺结核咯血.用白矾、郁金配成的白金丸对家兔实验性高脂血症有效。
4、利胆作用:白矾0.6g/kg十二指肠给药,对麻醉大鼠明显增加胆汁流量。
5、局部刺激作用:局部刺激性很大,局部注射15%溶液0.3-0.5ml,使兔狂躁不安,局部红肿、破溃,0.3ml静脉注射,使兔发生寒颤、呼吸急迫,末梢血管变紫色,呈缺氧现象。
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长期过量食用明矾会对身体产生损害。
新疆维吾尔自治区石河子市某早餐店经营者石某制作油条时过量添加明矾(含硫酸铝钾),被石河子市检察院以涉嫌生产、销售不符合安全标准的食品罪提起刑事附带民事公益诉讼。5月10日,该案在石河子市法院进行公开开庭审理,这是新疆首例食品药品安全领域的公益诉讼案件。
经查,从2016年9月起,石某在经营早餐过程中,过量添加明矾(含硫酸铝钾)制作油条。后经食品药品监督管理部门抽检,检验出油条中铝的残留量为1158mg/kg,而国家允许油炸面制品中铝的最大残留量为100mg/kg,石某的油条已经超标11倍以上。
石河子市检察院认为,石某不仅涉嫌生产、销售不符合安全标准的食品罪,同时还侵害了众多不特定消费者的合法权益,损害了社会公共利益,因此不仅要承担相应的刑事责任,还应对其损害公益的行为在《石河子日报》上公开向消费者赔礼道歉。
㈤ 石煤的提钒工艺
我国石煤资源中已发现的伴生元素多达60多种,其中可形成工业矿床的主要是钒,其次是钼、铀、磷、银等等。石煤钒矿床是一种新的矿床类型,称为黑色页岩型钒矿,它是在边缘海斜坡区形成的,主要含钒矿物是含钒伊利石。但百分之七八十的石煤中钒的品位很低,五氧化二钒含量多在0.8%以下,要进行提钒技术难度极大。攀钢在石煤提钒技术上取得了突破,使钒的总收率平均达到60.70%,远远高于国内同行业通常的40%~50%的指标。
石煤中V2O5品位较低,一般为1.0 %左右。石煤中的钒以V(Ⅲ)为主,有部分Ⅴ(Ⅳ),很少见Ⅴ(V)。由于V(Ⅲ)的离子半径(74 pm)与Fe(Ⅱ)的离子半径(74 pm)相等,与Fe(Ⅲ)的离子半径(64 pm)也很接近,因此,V(Ⅲ)几乎不生成本身的矿物,而是以类质同象存在于含钒云母、高岭土等铁铝矿物的硅氧四面体结构中。我国从20世纪60年代开始对石煤提钒进行研究,70年代开始工业生产,所使用的工艺均为钠化焙烧(NaCl)—水浸或酸浸工艺。这种工艺存在两个严重缺陷,一是因为焙烧过程生成难以净化处理的Cl2、HCl、SO2 混合气体而造成环境污染,二是钒回收率普遍为45-55%,使50%左右的钒矿资源得不到有效利用而浪费。
为改变和取代钠化焙烧工艺,科技工作者进行了钙法焙烧、空白焙烧、湿法酸浸等新工艺的研究。钙法焙烧虽然解决了大气污染问题,但焙烧过程受矿石种类和性质影响较大,焙烧气氛、时间、温度和钙盐用量等的影响也非常敏感,控制不当,容易形成难溶的硅酸盐,使得部分钒被“硅氧”裹络, 或者矿样中的部分钒与铁、钙等元素生成钒酸铁、钒酸钙等难溶性化合物。空白焙烧主要是想解决石煤脱碳和低价钒的氧化问题,但焙烧设备还是传统的立窑、平窑和沸腾炉,不仅生产规模有限,而且焙烧过程并没有改变含钒矿物的晶体结构,不能有效提高钒的回收率。湿法酸浸工艺不需焙烧,石煤矿石可以湿磨,适合大规模生产,因此成为石煤提钒研究的重点。湿法酸浸提钒工艺的基础理论研究也有一些进展。石煤酸浸提钒工艺已在陕西、湖南等地得到较大规模的生产应用。
然而,酸浸提钒工艺还存在一些需要解决的问题。一是为得到较高V2O5浸出率,不得不消耗大量H2SO4,生产中H2SO4用量一般为矿石质量的25~40%,V2O5浸出率一般在65%~75%左右,超过80%的很少,V2O5回收率一般不超过70%;二是酸性浸出液的净化除杂、Fe(III)还原和pH值调整等工序需要消耗大量药剂,特别是氨水,从而导致氨氮废水的产生及处理问题。
含钒石煤和含钒粘土酸浸提钒要解决的关键问题,是在提高V2O5浸出率和回收率的前提下,如何降低消耗和避免环境污染,发展方向是开发低消耗低成本的清洁生产工艺。
杨教授等经过多年努力开发成功石煤提钒环保工艺。新工艺采用“浓酸二段熟化催化循环”技术对含钒石煤进行科学处理,V2O5转化率≥90%,浸出率≥90%,总回收率≥82.5%。新工艺彻底告别传统的钠化焙烧工艺,生产流程中不产生有害废气,废水经过净化处理后循环利用,提钒尾渣可用作建筑材料,从而实现了石煤提钒的清洁环保、节能减排和资源的循环利用。新工艺科研成果、扩大试验成果和工业化生产试验成果先后通过政府组织的专家鉴定,专家鉴定意见是:所采用的提钒技术原理正确,形成的工艺技术路线稳定,首次提出的二段熟化技术具有创新性,技术成果达到国内领先水平,这项新工艺已经在湖南保靖县建厂投产。
经过近10年的艰苦探索和反复试验,在理论上和工艺上解决了含钒石煤和含钒粘土酸浸提钒的技术难题。开发的酸浸提钒新工艺,关键技术与创新点在于成功开发出二种酸浸提钒专用添加剂SMTV01和SMTV02,使含钒石煤和含钒粘土酸浸提钒效率明显提高,可使V2O5浸出率稳定达到90%以上,V2O5回收率稳定达到80%以上,而H2SO4用量和氨水用量可大幅度降低,并明显改善液固分离状况,滤渣含水率下降10%左右。
㈥ 钒渣的用途:提钒后剩余钒渣的用途。
要看你的是什么钒渣(原料)。如果是钒铁矿提完钒,还是可炼铁。如果是石煤钒矿,提完钒可用于生产水泥砖。要是其它工业钒渣,要看其尾渣性质。
㈦ 钒在模具钢中的作用有哪些
钒能显着地改善普通低碳低合金钢的焊接性能,钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
钒的熔点很高,常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。有延展性,质坚硬,无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。
如果说钢是虎,那么钒就是翼,钢含钒犹如虎添翼。只需在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增 ,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹。此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之钒称。主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
钒具有众多优异的物理性能和化学性能,因而钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。最初的钒大多应用于钢铁,通过细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗化温度,从而起到增加钢的强度、韧性和耐磨性。后来,人们逐渐又发现了钒在钛合金中的优异改良作用,并应用到航空航天领域,从而使得航空航天工业取得了突破性的进展。随着科学技术水平的飞跃发展,人类对新材料的要求日益提高。钒在非钢铁领域的应用越来越广泛,其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。
㈧ 钒渣的用途:提钒后剩余钒渣的用途
用钒渣提钒后尾渣,可以做耐火材料(水泥)、也可用来烧制陶瓷等等。
㈨ 钒怎样被提炼出来的
地球上的钒不算稀少。据苏联的地球化学家估算,在能够开采得到的那部分地壳里平均含钒0.02%,这个数目决不算少,而铅在地壳里的含量不过是它的1/15,而银还只有这个数目的1/2000。因此实际上,地壳里所有的钒等于锌和镍,但锌和镍的开采量每年有几十万吨吗?
不但在地球上,在我们能够开采得到的地壳里有钒,在铁集中的地方,也许也含有相当大量的钒。这一点是落到地球表面的陨石告诉我们的。钒在含铁的陨石里的含量,差不多是在地壳里的2~3倍。天文学家在太阳光谱里也看到有鲜明光辉的钒原子的光谱线,可地球化学家却正为了这件事情伤透脑筋。到处都有许多钒,宇宙里没有一处不分布着这种金属,可是钒聚集在一起的地方却很少,可以把钒轻而易举地开出来用到工业上去的地方就更少。实际上,几乎所有铁矿里都有钒,凡是含钒达到百分之零点几的地方,就可着手开采它。如果能从几千吨铁里提取到这个贵重的金属,已经很不错了。
如果化学家发现某种矿石含1%的钒,报纸就要登出来说,找到了储藏量丰富的钒矿。很清楚,有一种道不明的内在的化学力量在不断地分散着钒的原子。科学的任务就是要弄清楚究竟是哪种力量能把这种分散的钒原子聚集在一起,怎样才能打消它们旅行、分散和迁移的性质。这样的力量在自然界里确实是存在的,因此现在我们研究钒的矿床,就该读一读下面几段文字,讲到能够把钒原子聚集在一起的一些作用。
首先,钒是沙漠的金属。它很怕水,水很容易溶解它,把它的原子沿着地面冲散开;它还怕中纬度和北纬度地带的酸性土壤。只有南纬度地带才适合它存在,那里的空气里有许多氧气,并且有硫化物的矿脉在崩坏着。在南非的炽热的沙底下,在它的故乡——太阳脚下的墨西哥,在龙舌兰和仙人掌丛里,它形成黄褐色像铁帽子似的东西,形成褐色的小丘,像士兵的钢盔盖在硫矿的露头上。
我们发现古代科罗拉多沙漠里也有钒的化合物,在乌拉尔地区二叠纪的沙漠里也发现过它,这个沙漠的东部圈在高耸的乌拉里达山脉里。只要是太阳晒得灼热的地方,都能生成钒的盐类,就能把分散的钒原子聚集起来形成有工业意义的矿床。尽管如此,钒的储藏量还是非常少,它的原子想方设法想从人的手里溜出去,然而有一个更大的力量,能够抓住钒而不让它失散,那就是活物质的细胞,那就是有机体,此种有机体的血球不是由铁构成,而是由钒和铜构成的。
有些海生动物的身体里有钒聚集,特别是海胆类、海鞘类和海参类,它们成群地浮在海湾里和海岸边,占据几千平方米的面积。很难说,它们是从海水里搜集来的钒原子,因为海水本身从来没有发现过钒。显然,这些动物有某种特殊的化学性质,能够从食物的碎屑、淤泥和海藻的残骸等等里面提出钒来。没有一种化学试剂的作用可以像生物体那样灵敏和复杂,生物能够把几百万分之一克的钒逐渐地积累在躯体里,等它们死了以后就留下来丰富遗产,使得人们可以从那里得到金属钒来供工业上应用。
㈩ 钒的作用及用途有哪些
1、用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
2、钒的盐类被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。