Ferrovanadium (FEV) je važna legura željeza i vanadija koja se koristi u proizvodnji čelika. Obično se proizvodi smanjenjem vanadij pentoksida (v₂o₅) u prisutnosti željeza.
1. Metoda smanjenja karbotermika (topljenje električne peći) [najčešće]
Ova se metoda široko koristi za industrijsku proizvodnju velike razmjere. To uključuje smanjenje vanadij pentoksida (v₂o₅) ugljikom u električnoj lučnoj peći.
Jednadžbe reakcije:
Smanjenje v₂o₅:
V2o 5+5 c → 2v +5 co ↑ v _2 o _5 + 5 c \ rightArrow 2v + 5 co \ upArrowv2 o5 +5 c → 2V {12
Formiranje Ferrovanadium:
V+Fe → Fevv+Fe \ RightArrow FEVV+FE → FEV
Koraci procesa:
Priprema sirovina:
Vanadij pentoksid (v₂o₅)
Željezni otpad ili željezna ruda (Fe)
Smanjenje sredstva (koks ili ugljen)
Fluks (vapno, cao, za uklanjanje nečistoća)
Topiranje u električnoj lučnoj peći:
Smjesa se rastopi na1600–1700 stupnjeva, a ugljik smanjuje v₂o₅ na metalni vanadij.
Vanadium se otapa u rastopljenom željezu, formirajući FEV leguru.
Tapkanje i rafiniranje:
Poljaljana FEV se izliva u kalupe i ohladi.
Šljaka (koja sadrži nečistoće) se uklanja.
Drobljenje i ocjenjivanje:
Učvršćeni FEV se drobi u kvržice ili prah prema specifikacijama.
2. Metoda aluminotermičke redukcije (Termitni postupak) [za FEV visoke čistoće]
Ova metoda koristi aluminij (AL) kao reducirajuće sredstvo umjesto ugljika, stvarajući FEV visoke čistoće s niskim udjelom ugljika.
Jednadžbe reakcije:
Smanjenje v₂o₅:
3v2o 5+10 al → 6v +5 al2O33v _2 o _5 + 10 al \ rightArrow 6v 6v + 5 al _2 o _33 v2 o5 +10 al → 6v +5 al2 o3
Formiranje Ferrovanadium:
V+Fe → Fevv+Fe \ RightArrow FEVV+FE → FEV
Koraci procesa:
Miješanje sirovina:
Vanadij pentoksid (v₂o₅)
Željezni otpad ili željezni oksid
Aluminijski prah kao reducirajući agens
FLUX (CAO)
Reakcija paljenja i smanjenja:
Smjesa je zapaljena na2000–2500 stupnjeva.
Događa se vrlo egzotermna reakcija, stvarajući rastaljenu FeV i aluminij oksid (al₂o₃) šljaku.
Odvajanje i hlađenje:
FEV legura se smješta na dnu, dok al₂o₃ šljaka lebdi i uklanja se.
Legura se ohladi i drobi u željene veličine.
