98% V2O5-vanadiumpentoxidevlok voor staalproductie en katalysatortoepassingen

Vanadiumpentoxidevlok in één oogopslag

Vanadiumpentoxidevlokken zijn de gesmolten kristallijne vorm van V2O5 en een van de meest verhandelde vanadiumproducten in de legerings- en chemische industrie. Het wordt geleverd in donkergrijze tot zwarte of bruine vlokken met een glasvochtbreuk en smelt bij ongeveer 690 graden. Vergeleken met fijnverdeeld poeder vloeit en laadt de vlokkenvorm voorspelbaarder, wat van belang is als er slechts enkele kilogrammen per hitte nauwkeurig moeten worden gewogen.

De hier beschreven soort wordt geproduceerd met een minimaal V2O5-gehalte van 98%. Een hoog oxidegehalte betekent minder ganggesteente en minder tramp-elementen voor elke kilogram geleverde vanadium, zodat de werkelijke kosten per eenheid ingeperkt vanadium concurrerend blijven, zelfs als de nominale prijzen veranderen.

Specificatie en fysieke vorm

Eigendom	Waarde
Product	Gesmolten vlok-vanadiumpentoxide
Chemische formule	V2O5
Zuiverheid	98% min. V2O5
Primaire functies	Legeringsadditief, oxidatiekatalysator, chemisch tussenproduct
Vlok breedte	20-80mm
Vlok dikte	2-8 mm
Verschijning	Zwarte of bruine gesmolten vlok
Verpakking	Stalen vat van 250 kg
Typische leveringscapaciteit	Ongeveer 500 ton per maand, afhankelijk van het vanadiumgehalte van de verbruikte katalysatortoevoer

De kleur van de vlok varieert afhankelijk van de afkoelingsgeschiedenis en sporen van onzuiverheden, maar kleur alleen geeft geen graad aan. Kopers moeten bij het kwalificeren van een partij vertrouwen op het testrapport in plaats van op het uiterlijk.

Functie in de staal- en legeringsproductie

Bij de staalproductie wordt vanadium toegevoegd voor korrelverfijning en versterking van de neerslag. Opgelost vanadium combineert tijdens het afkoelen met koolstof en stikstof om fijne V(C,N)-deeltjes te vormen die de korrelgrenzen vastzetten en de vloeigrens verhogen zonder een groot verlies aan taaiheid. Microgelegeerd constructiestaal bevat normaal gesproken ongeveer 0,02-0,15% V, terwijl gereedschapsstaal, smeedmatrijzen, railstaal en bepaalde hogesnelheidsstaalsoorten aanzienlijk meer bevatten. Vanadium verbetert ook de hardbaarheid en de weerstand tegen verzachting bij verhoogde temperaturen.

Het grootste deel van de V2O5 die door de staalindustrie wordt verbruikt, wordt niet rechtstreeks in de pollepel geladen. Het wordt eerst gereduceerd tot ferrovanadium, meestal door een aluminotherme reactie waarbij aluminiumpoeder het oxide reduceert en de resulterende legering aan de staalsmelt wordt afgegeven. Ferrovanadium-kwaliteiten die worden geleverd volgens veelgebruikte specificaties zoals ASTM A102 en GB/T 4139, worden geproduceerd uit vlok V2O5 van het hier beschreven type. Vanadium-stikstoflegeringen, die een hogere terugwinning opleveren bij een lagere toevoeging van vanadium, worden ook gemaakt uit dezelfde oxidegrondstof.

Korrelverfijning:fijne carbonitrideprecipitaten beperken de groei van austenietkorrels tijdens heet bewerken.

Krachttoename:Versterking van de neerslag voegt 100-200 MPa toe aan microgelegeerde kwaliteiten bij lage toevoegingsniveaus.

Hittebestendigheid:Vanadiumcarbiden zijn bestand tegen verruwing, zodat de sterkte behouden blijft bij gebruikstemperaturen.

Schoon smelten:een vlokkenkwaliteit van 98% introduceert minder slakvolume en minder residuen dan oxide met een lagere-zuiverheid.

Katalysator- en chemische toepassingen

Vanadiumpentoxide is de actieve fase in een grote familie van industriële oxidatiekatalysatoren. Ondersteunde V2O5-katalysatoren oxideren zwaveldioxide tot zwaveltrioxide in zwavelzuurfabrieken, zetten naftaleen of ortho-xyleen om in ftaalzuuranhydride en helpen bij de productie van maleïnezuuranhydride en andere tussenproducten. Vanadium-titaanoxideformuleringen worden ook gebruikt in selectieve katalytische reductiesystemen voor rookgassen.

Naast katalyse wordt het oxide gebruikt als kleurstof in glas en keramiek, waar het groene, amber- en grijze tinten produceert, afhankelijk van de oxidatietoestand, en als tussenproduct voor vanadiumchemicaliën. Na conversie naar vanadylsulfaat of een verwant elektrolytzout voedt vanadium uit zeer-zuivere vlokken alle-vanadium-redoxstroombatterijen voor energieopslag op-schaal. Het gebruik van katalysatoren en batterijen is minder tolerant ten aanzien van onzuiverheden dan bij de staalproductie, dus het lage restgehalte van 98% is belangrijk.

Kwaliteitscontrole, verpakking en logistiek

Elke productiepartij wordt bemonsterd en getest op V2O5, waarbij de vochtigheid, de verdeling van de schilfergrootte en het uiterlijk worden gecontroleerd. Testcertificaten en traceerbaarheidsgegevens van partijen worden bewaard, zodat een levering kan worden getraceerd tot de reductie- of uitloogpartij. De sortering op maat wordt gecontroleerd door middel van screening, en te grote of te kleine fracties worden gescheiden in plaats van gemengd in de zending.

Het materiaal wordt verpakt in stalen vaten van 250 kg om de opname van vocht- tijdens zeevracht en opslag te beperken. Vaten moeten gesloten worden bewaard in een droog, geventileerd magazijn, uit de buurt van zuren, reductiemiddelen en organisch stof, en moeten worden opgetild met geschikte transportapparatuur vanwege het gewicht van een vol vat. Wanneer het oxide in bulk wordt verwerkt, worden lokale afzuigventilatie en stofmaskers aanbevolen, en gemorste schilfers moeten onmiddellijk worden opgeveegd en niet in open afvoeren worden gespoeld.

Veelgestelde vragen

Vraag: Waar verwijst het cijfer van 98% naar?
Het is het minimale vanadiumpentoxidegehalte van de vlok. De rest bestaat voornamelijk uit andere vanadiumoxiden en kleine onzuiverheden, zodat het daadwerkelijk geleverde vanadium per ton constant hoog is.

Vraag: Kan de vlok rechtstreeks in een stalen pollepel worden geladen?
Bij sommige slakkenpraktijken is direct opladen mogelijk, maar de meeste staalproducenten gebruiken V2O5 om eerst ferrovanadium of een vanadium-stikstoflegering te maken, omdat de terugwinning op die manier voorspelbaarder is.

Vraag: Waarom verschilt de kleur tussen kavels?
De koelsnelheid en sporen van onzuiverheden verschuiven de tint tussen zwart, bruin en grijs. Kleur is geen cijferindicator; de testwaarde bepaalt de acceptatie.

Vraag: Welke vlokgrootte wordt normaal gesproken geleverd?
Standaardproductie is 20-80 mm breed en 2-8 mm dik. Andere groottefracties kunnen worden geregeld als een proces een smallere snede nodig heeft.

Vraag: Hoe moet het materiaal worden opgeslagen?
Bewaar het in afgesloten vaten in een droge, geventileerde ruimte, uit de buurt van zuren en reductiemiddelen. Vochtopname-en contact met organisch materiaal moeten worden vermeden.

Vraag: Wordt dezelfde kwaliteit gebruikt voor katalysatoren en batterijen?
Gebruikers van katalysatoren en elektrolyten vereisen over het algemeen strengere limieten voor ijzer, silicium en andere residuen dan voor de staalproductie, dus deze toepassingen moeten het onzuiverheidsprofiel bevestigen voordat ze bestellen.