Comment Ferro Vanadium est-il fabriqué?

Comment Ferro Vanadium est-il fabriqué?

La production de ferrovanadium implique l'extraction du vanadium des minerais et de l'alliage avec du fer, avec deux méthodes principales dominantes:Réduction de l'aluminothermique(Pour le FEV de haute pureté) etRéduction de carbotherme(Pour les notes rentables).

1. Réduction en aluminothermique (processus de thermite):

Cette méthode produit du FEV de haute pureté (40–55% V) en utilisant l'aluminium comme agent réducteur, idéal pour les applications aérospatiales et de défense.

•Préparation des matières premières: Le pentoxyde de vanadium (V₂o₅) est mélangé avec de la poudre d'aluminium (AL) et un flux (par exemple, fluorure de calcium, caf₂) pour réduire les points de fusion et former des scories. La ferraille en fer ou l'oxyde de fer peuvent être ajoutées pour ajuster le rapport Fe: V.

•Réaction de réduction: Le mélange est enflammé dans un creuset réfractaire. L'aluminium réduit l'oxyde de vanadium exothermiquement:

3V2 O5 +10 al → 6V +5 al2 O3 (ΔH ≈ -15 000 kJ / kg al).

La réaction génère une chaleur intense (jusqu'à 2 500 degrés), faisant fondre le vanadium et le fer résultants en un alliage fondu.

•Séparation des scories: Le FEV fondu plus dense s'installe en bas, tandis que le laitier d'oxyde d'aluminium (al₂o₃) flotte. L'alliage est tapé, refroidi et écrasé en grumeaux ou briquettes.

•Raffinage: Les impuretés (silicium, manganèse) sont supprimées via l'oxydation ou l'électroréfinerie pour les grades ultra-hauts de la pureté (par exemple, 99,9% V).

2. Réduction carbothermale (processus de fourne à arc électrique):

Convient pour les minerais de vanadium de qualité inférieure (par exemple, vanadifère titanomagnetite), cette méthode utilise le carbone (coke) comme agent réducteur, ciblant les marchés sensibles aux coûts comme l'acier de construction.

•Préparation du minerai: Les minerais porteurs de vanadium (par exemple, v₂o₃ dans le titanomagnétite) sont écrasés, broyés et mélangés avec du minerai de fer (Fe₂o₃ / Fe₃o₄), du coke et des fluxes (calcaire, silice).

•Fusion: La charge est chauffée dans un four à arc électrique (~ 1 600–1 800 degrés). Le carbone réduit le vanadium et les oxydes de fer:

V2 o3 +3 c → 2v +3 co; Fe2 O3 +3 C → 2Fe +3 co.

FEV en fusion en fusion, mélangée à des scories de silicate / oxyde.

•Tapotage et moulage: L'alliage est exploité dans les louches, jeté dans des lingots et post-traité par écrasement, séparation magnétique (pour éliminer les impuretés riches en fer) et le recuit (pour optimiser la microstructure).

Les deux méthodes nécessitent un contrôle de qualité rigoureux, y compris l'analyse chimique (V, Fe, C, S, P) et les tests mécaniques, pour répondre aux normes telles que GB / T 5125-2015 (Chine) ou ASTM A132 (international). La FEV en aluminothermique domine les applications à haute performance, tandis que les routes carbothermiques desservent la production d'acier à grande échelle.