直接電解還原液態(tài)V2O5制取金屬釩.pdf

1、釩是一種性能優(yōu)越的金屬，具有密度小、熔點(diǎn)高、硬度大、導(dǎo)熱性好、耐腐蝕性強(qiáng)、快中子吸收等優(yōu)良特性，因此被廣泛的應(yīng)用于鋼鐵、化工、宇航、醫(yī)藥等行業(yè)。
　　金屬釩的傳統(tǒng)制備方法有鈣熱還原法、鋁熱還原法、鎂熱還原法、硅熱還原法、真空碳還原等方法，雖然工藝已經(jīng)成熟，但是存在工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，不能連續(xù)化生產(chǎn)等缺點(diǎn)，致使釩的生產(chǎn)成本居高不下，極大的限制了釩的廣泛應(yīng)用。FFC工藝則是在熔鹽中直接電解氧化物制取金屬單質(zhì)，被認(rèn)為是一種兼?zhèn)淠芎牡汀?/p>

2、污染小的綠色冶金新工藝。
　　本文研究了用FFC法以液態(tài)V2O5為原料制備金屬釩的過(guò)程。將盛有V2O5的小石墨坩堝置于裝有熔鹽的剛玉坩堝底部為陰極，石墨棒為陽(yáng)極，摩爾比為0.55∶0.45的CaCl2-NaCl作為電解質(zhì)。
　　研究了溫度、電壓、成型壓力對(duì)電解電流和金屬純度的影響。溫度范圍為750～850℃，電壓范圍為2.9～3.1V，成型壓力范圍為0～5MPa的條件下進(jìn)行電解。獲得對(duì)不同條件下的電解時(shí)間—電流曲線以及產(chǎn)品的

3、XRD、SEM圖，確定了最佳的反應(yīng)溫度為800℃，電解電壓為3.0V，壓片成型壓力為3MPa。
　　電解產(chǎn)物明顯的分為上、下兩層，分別經(jīng)過(guò)水洗、研磨、酸洗、水洗、晾干以后檢測(cè)的到的XRD、SEM圖，下層產(chǎn)物純度高基本不含有其他雜質(zhì)，上層產(chǎn)物純度低含有CaV2O4等其他雜質(zhì)。
　　根據(jù)時(shí)間—電流曲線及產(chǎn)品的XRD、SEM圖探討了電解還原液態(tài)V2O5電解還原的反應(yīng)機(jī)理:整個(gè)電解過(guò)程分為三個(gè)步驟，反應(yīng)過(guò)程中生成了VO2、 V2O3