ning ishlab chiqarilishiferrovanadiykompleks hisoblanadimetallurgiya jarayonining qazib olinishi bilan boshlanadivanadiyasosiy rudalardan yoki ikkilamchi resurslardan. Eng muhimixom ashyohisoblanadivanadiy-titan magnetit (VTM), bir turitemir rudasiXitoy (Pansi mintaqasi), Rossiya (Qachkanar), Janubiy Afrika va AQShdagi yirik konlarda topilgan. VTM odatda titan va temir bilan birga 0,3–1,5% V₂O₅ ni o'z ichiga oladi. Qazib olingandan so'ng ruda o'tadifoyda olish(maydalash, maydalash, magnit ajratish) ishlab chiqarish akonsentratsiyalashu keyin a ichida eritiladiyuqori o'choqishlab chiqarishtarkibida vanadiyli cho'yan. Po'latni qayta ishlash jarayonida vanadiy oksidlanadi va gazga o'tkaziladivanadiy cüruf- 8–20% V₂O₅ o'z ichiga olgan qo'shimcha mahsulot - ko'pchilik uchun asosiy xom ashyo bo'lib xizmat qiladiferrovanadiybutun dunyo bo'ylab o'simliklar. Boshqa manbalar orasidasarflangan katalizatorlarneft-kimyo sanoatidan,uchuvchi kulelektr stansiyalaridan vatosh ko'mir(vanadiyga boy past navli karbonli slanets) Xitoyga xosdir.
Vanadiy shlakini oldindan davolash
Eritishdan oldin,vanadiy cürufbo'lishi kerakqovurilganvanadiy oksidlarini suvda eriydigan natriy vanadatlariga aylantirish uchun natriy tuzlari (natriy karbonat yoki natriy sulfat) bilan 800-900 daraja. Qovurilgan mahsulot keyinyuvilganissiq suv yoki suyultirilgan kislota (sulfat kislota) bilan ajratib olingvanadiy pentoksidi (V₂O₅)yokivanadiy trioksidi (V₂O₃). Bugidrometallurgiyamarshrut 98% dan ortiq tozalangan tozalangan vanadiy oksidini beradi, bu barcha termal qaytarilish jarayonlari uchun kashshof hisoblanadi. Shu bilan bir qatorda,to'g'ridan-to'g'ri yuvishenergiya sarfini kamaytirish uchun kuchli kislotalardan foydalangan holda xom cüruf ishlab chiqarilmoqda, lekin u katta hajmdagi kislotali oqava suvlarni hosil qiladi.
Eritishning uchta asosiy jarayoni
(1) Aluminotermik qisqarish- Bu ishlab chiqarishning asosiy usuliyuqori darajadagi ferrovanadiy(FeV80 va ba'zi FeV60). Bundaekzotermikreaktsiyasi, aralashmasiV₂O₅ , alyuminiy kukuni(yoki granulalar),temir parchalari(yoki po'lat burilishlar) vaLaym(CaO) oqim sifatida a da alangalanadisuv bilan sovutilgan mis tigelyoki ao'tga chidamli o'choq. Reaktsiya o'z-o'zidan davom etadi:
3V₂O₅ + 10Al → 6V + 5Al₂O₃ (DH=–2500 kJ/mol)
Chiqarilgan issiqlik haroratni 2000 darajadan ko'taradi va ikkalasini ham eritadivanadiyvashlak(asosan Al₂O₃). Sovutgandan so'ng,ferrovanadiyingot shlakdan ajratiladi, maydalanadi va kattalashtiriladi. Bu jarayon a ga erishadivanadiyning tiklanish darajasi95–97% ni tashkil qiladi, ammo FeV80 ning bir tonnasi uchun taxminan 1,2 tonna alyuminiy iste'mol qiladi, bu uni alyuminiy narxiga nisbatan sezgir qiladi.Elektro-alyuminotermikVariantlar qo'shimcha issiqlik bilan ta'minlash uchun elektr yoyidan foydalanadi, tiklanishni 98% ga oshiradi va issiqlikni yaxshiroq boshqarishga imkon beradi.uglerodvakremniyaralashmalar.
(2) Elektro-silikotermik qaytarilish- Bu usul uchun afzallik beriladiFeV50vaFeV60ishlab chiqarish, chunki u arzonroq foydalanadi75% ferrosilikonasosiy sifatidaqaytaruvchi, oz miqdorda alyuminiy (umumiy reduktorning 5-10%) bilan to'ldiriladi. Operatsiya a da amalga oshiriladiasosiy elektr kamon pechibilanmagnesiya-ohak qoplamasi. To'lov o'z ichiga oladiV₂O₅ , Laym, florspat(oqim sifatida) va qaytaruvchilar. Jarayon ikki bosqichda davom etadi: birinchidan, akamaytirishvanadiyning ko'p miqdori kamayadi va qotishma hosil bo'ladigan davr; ikkinchidan, atozalashortiqcha kremniy ko'proq V₂O₅ yoki temir rudasini qo'shish orqali oksidlanish davri, oxirgi sozlashkremniy tarkibisinf spetsifikatsiyalarini qondirish uchun. Thevanadiyni qayta tiklash90-94% oralig'ida, aluminotermikdan biroz pastroq, lekinqayta ishlash qiymatiarzonroq reduktorlar tufayli 15-20% kamroq. Biroq,quvvat sarfiyuqori (bir tonna qotishma uchun taxminan 8000-10 000 kVt/soat) vashlak hajmikattaroq (FeV tonnasiga 2 tonna atrofida) bo'lib, chiqindilarni utilizatsiya qilish xarajatlarining oshishiga olib keladi.
(3) Karbotermik pasayish- Bu foydalanadiuglerodli materiallar(neft koksi, antrasit) suv ostidagi kamon pechida qaytaruvchi vosita sifatida. Bu kamroq tarqalgan, chunki uglerod qotishmada eriydi va uni ko'taradiuglerod tarkibiko'pgina po'lat navlari uchun maqbul chegaralardan yuqori. Shunga qaramay, ishlab chiqarish uchunFeV50‑C(bu 5% C gacha ruxsat beradi), bu marshrut iqtisodiy bo'lishi mumkin. Reaktsiya 1600-1800 gradusda sodir bo'ladi:
V₂O₅ + 5C → 2V + 5CO
Yuqori uglerod darajasi uning qo'llanilishini cheklaydi va jarayon ko'pincha birlashtiriladivakuumli dekarburizatsiyaqo'shimcha xarajatlarga qaramay, kam uglerodli mahsulotlar ishlab chiqarish.
Ilg'or texnologiyalar va sifatni yaxshilash
So'nggi yangiliklarga e'tibor qaratiladitozalovchivasamaraliroqeritish.Plazma eritishTez pasaytirish, mahsuldorlikni oshirish va kamaytirish uchun ultra-yuqori haroratlarga (3000 darajadan yuqori yoki unga teng) erishish uchun ionlangan gazdan foydalanadi.shlaklarni ushlab turish. Vakuumli gazsizlantirisherigan gazlarni (vodorod, azot) va uchuvchi aralashmalarni olib tashlash uchun tegib ketgandan keyin qo'llaniladi, hosil bo'ladi.ultra past ifloslik(jami < 200 ppm)yuqori toza ferrovanadiyaerokosmik ilovalar uchun.Avtomatlashtirilgan jarayonni boshqarishtizimlar real vaqt rejimida haroratni, shlakning asosliligini va reduktiv oziqlanish tezligini kuzatib boradi va minimallashtiradikompozitsiyani ajratishva ta'minlashbir xillikpartiyalar bo'ylab. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, optimallashtirisheritish parametrlari– V₂O₅/Al nisbati, ohak qo‘shilishi va teginish harorati kabi –vanadiyni qayta tiklashkamaytirish bilan birga 98,5% dan ortiqenergiya intensivligi10-15% ga.
Ekologik mulohazalar
Uchala jarayon ham ishlab chiqaradichang bilan to'ldirilgan chiqindi gazlarvaqattiq shlak. Zamonaviy zavodlar qo'llaniladielektrostatik cho'ktirgichlarvasumka filtrlarinozik zarrachalarni ushlash uchun, esanam yuvish vositalarioltingugurt dioksidini olib tashlang. Thealuminaga boy shlakaluminotermik pasayishdan ko'pincha tsement sanoatiga sotiladi yoki o'tga chidamli material sifatida ishlatiladi. Qayta ishlashga qaratilgan harakatlarsarflangan shlakva qoldiq vanadiyning tiklanishi global miqyosda kuchayib bormoqdaaylanma iqtisodiyotmaqsadlar.
Xulosa qilib aytganda, tanlovishlab chiqarish yo'nalishimaqsadli navga, mahalliy xomashyo mavjudligiga va atrof-muhit qoidalariga bog'liq. Trend tomon harakatlanmoqdagibrid jarayonlaraluminotermik pasayish samaradorligini silikotermik yo'llarning xarajat afzalligi bilan birlashtiradi, shu bilan birgaraqamlashtirishvayashil kimyotamoyillari.