钒产业基本知识介绍

钒产业基本知识介绍2010年4月北京目录一、概述二、钒资源三、主要钒产品四、钒产品应用领域五、钒产品生产工艺六、钒生产企业简要介绍一、概述钒（Vanadium）是瑞典矿物学家A.M.德尔里奥于1801年在研究墨西哥锡马浦的铅矿时发现的一种化学性质类似与铬、铀相似的新元素。钒在自然界中分布很广，约占地壳重量的0.02%。钒是重要的钢铁和有色金属的合金元素，世界上的钒约有90%用于钢铁行业，钒铁是钢的主要合金添加剂，被称为“钢铁增味剂”。二、钒资源（一）钒矿含钒矿物种类繁多，已发现有70多种，但只有少数矿物具有经济价值。目前利用的钒资源主要有以下几种：（1）含钒铁矿石（一般含V2O50.2~2.7%）（2）钒铀矿（美国、意大利为主产区）（3）钒酸盐矿（纳米比亚、赞比亚、美国主产）（4）磷岩（美国）（5）沥青岩（秘鲁、阿根廷、前苏联、加拿大）（6）原油（美国、委内瑞拉、伊朗）（7）铝土矿（前苏联、意大利、法国）（8）废催化剂的回收（9）碳质页岩（石煤/煤矸石）（二）中国钒资源状况我国钒资源极其丰富，是全球钒资源储量大国。全国10多个省市（区）都有钒矿物，但主要集中在四川，占全国的62.2%，其次是湖南（占14.4%）和甘肃（占5%）等省市，其它地区储量较小。攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源,钒钛磁铁矿中钒的储量按五氧化二钒计算有1570万吨，占全国的60%以上，列国内第一位；占世界的11.6%，列世界第四位。目前已探明的钒钛磁铁矿近100亿吨（96.6亿吨），远景储量300亿吨。巳发现矿床17处，其中大型矿床5处，中型矿床5处，小型矿床或矿点7处，主要分布在攀枝花、西昌、德昌、米易、会理等地区。（三）世界钒资源状况全球钒资源的98%来自于钒钛磁铁矿。钒钛磁铁矿的储量很大，主要集中在少数几个国家和地区，如俄罗斯、中国、南非等。此外，新西兰、澳大利亚、挪威、芬兰、美国、加拿大等国家也有少量钒钛磁铁矿。除钒钛磁铁矿外，其它含钒资源主要是磷岩矿、含铀砂岩和粉砂岩矿等，这些矿床的总量分别都超过6000万吨。此外，铝土矿、含碳质原油、煤、油页岩及沥青砂等矿物中都含有少量的钒。世界钒储量约15980万吨。其中南非占46%，独联体占23.6%，美国占13.1%，中国占11.6%，其它国家总和不足6%按目前各国的开采量计算，全球钒资源还可开采150年。三、主要钒产品钒渣偏钒酸铵五氧化二钒钒铁钒氮合金（氮化钒）钒铝合金氮化钒铁钒电池金属钒钒催化剂碳化钒（一）钒渣通常所指钒渣为炼钢厂用含钒铁水所提炼的。GB5062-85将钒渣按五氧化二钒品味分为6个牌号，最新标准YB/T008-2006将产品牌号调整为4个：（二）偏钒酸铵Ammoniummetavanadate偏钒酸铵是由原料（钒渣/石煤）到五氧化二钒产品的中间产物，工厂通常也将其作为产品进行出售，结算时一般须将其折算为含98%的五氧化二钒。偏钒酸铵是白色或略带淡黄色结晶末，主要用于制取五氧化二钒，也用作化学试剂、催化剂、催干剂、媒染剂等；陶瓷工业广泛用作釉料。以下是由偏钒酸铵在加热条件下制取五氧化二钒的化学方程式：2NH4VO3→2NH3+H2O+V2O5（三）五氧化二钒Vanadiumpentoxide（四）钒铁Ferrovanadium（五）钒氮合金Vanadium-nitrogenalloy（六）钒铝合金Vanadium-aluminiumalloy四、钒产品运用领域（一）钒渣用途：主要用于制取偏钒酸铵。（二）偏钒酸铵用途：主要用于制取五氧化二钒；化学试剂、催化剂、催干剂、媒染剂等；陶瓷工业用于釉料。（三）五氧化二钒1、粉状五氧化二钒用途：主要用于合成氨工业中用于脱碳、脱硫和催化剂。用做印染、陶瓷的着色材料。是制备硫酸催化剂的主要原料（99%）。石油化工业用作催化剂和缓蚀剂，也是制备含钒化合物的原料。（98%粉制备钒氮合金与钒铝合金）2、片状五氧化二钒用途：主要用于冶金工业制钒铁合金及其他含钒合金。（四）钒铁用途：主要在炼钢过程中作为合金元素使用，使钢的结晶组织细化，从而提高钢的强度、韧性、可塑性及耐磨性。还用于铸铁的合金化。（五）钒氮合金用途：钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。氮化钒添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。在达到相同强度下，添加氮化钒节约钒加入量30-40%，进而降低了成本。以建筑业为例，使用钒氮合金化技术生产的新三级钢筋，因其强度提高，不仅增强了建筑物的安全性、抗震性，而且还可以比使用二级钢筋节省10%～15%的钢材。（六）钒铝合金用途：钒铝合金是一种广泛用于航空航天领域的高级合金材料，具有很高的硬度、弹性，耐海水、轻盈，用来制造水上飞机和水上滑翔机。用做钛合金、高温合金及某些特殊合金的添加剂。钒的运用范围应用领域占总量比例主要用途使用产品碳素钢25钢筋FeVHSLA钢25建筑、石油管道FeV高合金钢20铸件、石油管配件FeV工具钢15高速工具钢、耐磨件FeV(80%V)钛合金10喷气式发动机零件、飞行器机体V-Al基合金化学制品5硫酸、顺丁烯二酐生产等V2O5和其他钒化合物钒的应用范围钒的应用范围碳素钢25%HSLA钢25%高合金钢20%工具钢15%钛合金10%化学制品5%碳素钢HSLA钢高合金钢工具钢钛合金化学制品五、钒产品生产工艺（一）钒渣提炼流程（二）偏钒酸铵生产工艺（三）五氧化二钒生产工艺（四）钒铁生产工艺（五）钒氮合金生产工艺（六）钒铝合金生产工艺（一）钒渣提炼流程（二）偏钒酸铵生产工艺（三）五氧化二钒生产工艺（四）钒铁生产工艺（五）钒氮合金生产工艺氮化钒的传统工艺为高温、真空碳热还原法制备碳化钒，经固态渗氮制得氮化钒，工艺缺欠表现为：反应周期长达几十个小时，能耗高，设备损耗大。氮化钒合金关键技术为碳化钒的制备及固态渗氮。（六）钒铝合金生产工艺国内一般采用一步法生产钒铝合金，我国某厂采用真空自然法生产钒铝合金：将五氧化二钒置于烘箱内80℃干燥，将五氧化二钒与铝粉按比例在混料机内混匀后压制成块，然后置于石墨坩埚内，在真空反应器内，低真空下点火燃烧，反应完毕后冷却出炉，将钒铝合金打磨、喷砂、破碎、过筛，得到所需粒度的钒铝合金，经磁选、X射线检验、物化检验得到符合要求的钒铝中间合金。钒产品生产基本技术经济指标原料产品15t钒渣（品位：7%）1t五氧化二钒250t石煤（品位：0.8%）1t五氧化二钒180t石煤（品位：1.5%）1t五氧化二钒1.5t偏钒酸铵（含水：35%）1t五氧化二钒2t三氧化二钒+1t五氧化二钒1炉80钒铁1t三氧化二钒+2t五氧化二钒1炉80钒铁六、钒生产企业简要介绍（一）国内钒产品生产企业（1）攀枝花钢铁集团（2）承德钢铁集团（3）锦州铁合金有色冶炼厂（4）崇阳地区钒厂（二）国外钒产品生产企业世界主要钒生产商概况（V2O5）名称产能（t）产品原料俄罗斯(Evraz)控股公司54750FeV、VN、氧化钒钒渣、钒钛铁矿攀枝花钢铁集团有限公司15000FeV、VN、氧化钒钒渣唐钢集团承德钒钛12000FeV、VN、氧化钒钒渣瑞士嘉能可（XSTRATA）12000FeV、氧化钒钒渣、钒钛铁矿美国战略矿物发展有限公司下属美国钒公司12000V2O5、钒酸盐等铁磷矿渣、废催化剂或燃油灰渣等奥地利特雷巴赫化学工业公司6600V2O3、V2O5、钒铁钒渣捷克、德国、加拿大、日本等7000V2O5、钒铁等矿渣、废催化剂、燃油灰渣合计119350中国主要钒生产企业及产能公司名称五氧化二钒计产能（t/a）攀钢集团20,000承德钢铁集团15,000沈阳华瑞钒业有限公司5,000中信锦州铁合金股份有限公司5,000云南华云钒业有限公司4,000内江市川威特殊钢有限公司4,000四川卓越钒钛有限公司4,000陕西五洲矿业有限公司4,000辽宁晨光铁合金集团有限公司3,000敦煌市鄂鑫钒业有限责任公司2,000南京福星钒合金2,000湖南、陕西、河南、河北、甘肃、广西小厂＞15，000合计＞83，0002007年4月国际钒技术委员会会员的地理位置分布MasterloyMetallurgVanadiumStratcorTreibacherNiznhyTagilBearMetallurgicalGulfChemicalXstrataChengde承德钢铁集团钒制品厂五氧化二钒生产现场承钢50钒铁电炉生产现场承钢80钒铁电炉生产现场承钢微波竖炉氮化钒生产现场承钢钒制品厂多钒酸铵生产现场谢谢！