ВИРОБНИЦТВО ФЕРОВАНАДІЮ

Ферованадій переважно застосовують під час виплавки хромованадієвих конструкційних і швидкорізальних сталей, а також жароміцних сплавів. Він зміцнює конструкційну сталь навіть за наявності невеликих його кількостей — 0,04—0,08 %. Основні вимоги до хімічного складу ферованадію, %:

Марка V Mn Si C

ФВд75У0,1 70—80 0,4 < 0,8 0,1

ФВд50У0,5 40—60 4,0 < 2,0 0,5

ФВд40У1 35—48 6,0 < 2,0 1,0

Сировиною для отримання ванадію є залізні руди, що містять 0,3—0,5 % ванадію у вигляді оксиду ванадію (III) У деяких випадках трапляються залізні руди, в яких вміст ванадію більший.

Із руди спочатку отримують оксид ванадію (V) який потім відновлюють в електропечах за допомогою силіцію або алюмінію. За наявності руди ізвисоким вмістом ванадію для отримання оксиду ванадію (V) відразу можна застосувати гідрометалургійний спосіб, тобто проплавити руду з лужними добавками і потім провести вилужування спеку.

За незначного вмісту ванадію в рудах застосовують пірометалургійний спосіб вилучення ванадію, тобто комбінацію піро- і гідрометалургійних процесів. Розглянемо основні стадії цієї технології.

1. Збагачення і підготовка руди до плавки. У разі переробки титаномагнетитових руд, крім залізо-ванадієвого концентрату, іноді отримують титановий концентрат, що містить 40—45 % який використовують для виробництва феротитану. Залізо-ванадієвий концентрат піддають агломерації або кускуванню.

2. Виплавка чавуну з агломерату або окатків залізо-ванадієвого концентрату, що містять 0,4—0,8 % ванадію. При цьому відновлюється 80—90 % ванадію і одержують чавун, що містить 0,4—0,6 % ванадію.

3. Окиснення ванадію чавуну в конвертері з виділенням ванадієвого шлаку, що містить 7—10 % ванадію у вигляді FеО Напівпродукт після зливання ванадієвого шлаку переробляють на сталь, а шлак спрямовують для проведення гідрометалургії. Вилучення ванадію з чавуну становить близько 90 %.

4. Вилучення оксидів ванадію з конвертерного шлаку можна проводити кількома способами:

а) шлак змішують із содою або сильвінітом і проводять окисне відпалювання в трубчастих обертових печах за температури 800—850 °С. При цьому утворюються ванадати натрію що розчиняються у воді;

б) шлак після відпалювання вилуговують водою, а потім 60 %-м розчином На фільтрах виділяється ванадієвий фільтрат, в якому концентрація ванадію досягає до 25—30 г/л;

в) осад просушують і сплавляють у полуменевій печі за температури 750 °С, після чого отримують технічний оксид ванадію (V) із вмістом 80—90 %

г) із технічного оксиду ванадію (V) в електропечі виплавляють ферованадій. Процес проводять у дві стадії: спочатку відновлюють частину оксиду ванадію (V) надлишком феросиліцію з додаванням алюмінію, отримують сплав, що містить 21—23 % силіцію й відвальний шлак, в якому ванадію менше ніж 0,35 %. Потім отриманий сплав рафінують від силіцію іншою частиною оксиду ванадію (V), отримуючи ферованадій (45—50 % V; близько 1,5 % Si та шлак (10—15 % ), який використовують на першій стадії.

Для виробництва 1 т 40 %-го ферованадію витрачається така кількість матеріалів, кг: плавленого оксиду ванадію (V) (85 % ) — 835, феросиліцію 75 %-й — 425, вторинного алюмінію — 75, вапна — 1350, залізної обрізі — 157, графітованих електродів — 26, електроенергії, кВт-год — 1350.

Вилучення ванадію у процесі отримання ферованадію становить 98,5 %, а наскрізного вилучення на всіх стадіях технології від руди до ферованадію — 60—65 %.

Поиск по сайту: