Ferrovanadium (FEV) är en viktig järn-vanadiumlegering som används vid ståltillverkning. Det produceras vanligtvis genom att reducera vanadiumpentoxid (V₂O₅) i närvaro av järn.
1. Karbotermisk reduktionsmetod (elektrisk ugnsmältning) [vanligast]
Denna metod används allmänt för storskalig industriproduktion. Det handlar om att minska vanadiumpentoxid (V₂O₅) med kol i en elektrisk bågugn.
Reaktionsekvationer:
Minskning av v₂o₅:
V2O5+5C→2V+5CO↑V_2O_5 + 5C \rightarrow 2V + 5CO\uparrowV2O5+5C→2V+5CO↑
Bildning av Ferrovanadium:
V+FE → FEVV+FE \ RightArrow FEVV+FE → FEV
Processsteg:
Råmaterialberedning:
Vanadium pentoxid (V₂O₅)
Järnskrot eller järnmalm (Fe)
Reducerande agent (koks eller kol)
Flux (kalk, cao, för att ta bort föroreningar)
Smältning i en elektrisk bågugn:
Blandningen är smält vid1600–1700 gradoch kol reducerar V₂O₅ till Metallic Vanadium.
Vanadium upplöses i smält järn och bildar FEV -legering.
Tappning och raffinering:
Den smälta FEV hälls i formar och kyls.
Slaggen (innehållande föroreningar) avlägsnas.
Krossning och betyg:
Den stelnade FEV krossas i klumpar eller pulver enligt specifikationer.
2. Aluminoterm reduktionsmetod (termitprocess) [för FEV med hög renhet]
Denna metod använder aluminium (AL) som ett reducerande medel istället för kol, vilket producerar FEV med hög renhet med lågt kolhalt.
Reaktionsekvationer:
Minskning av v₂o₅:
3V2O 5+10 Al → 6V +5 Al2O33V _2 o _5 + 10 Al \ RightArrow 6V + 5 al _2 o _33 v2 o5 +10 al → 6v +5 Al2 o3
Bildning av Ferrovanadium:
V+FE → FEVV+FE \ RightArrow FEVV+FE → FEV
Processsteg:
Råmaterialblandning:
Vanadium pentoxid (V₂O₅)
Järnskrot eller järnoxid
Aluminiumpulver som reducerande medel
Flöde (CAO)
Ignition och reduktionsreaktion:
Blandningen antänds vid2000–2500 grad.
En mycket exoterm reaktion inträffar och producerar smält FEV och aluminiumoxid (Al₂o₃) slagg.
Separation och kylning:
FEV -legeringen sätter sig i botten medan Al₂o₃ slagg flyter och tas bort.
Legeringen kyls och krossas i önskade storlekar.
