1. Термічний процес виробництва електротехнічного кремнію (плавка в електродуговій печі)
Сценарій: Виробництво ферованадію з низьким або середнім вмістом ванадію (наприклад, FeV50), придатного для великомасштабного виробництва.
Сировина:
Оксиди ванадію (наприклад, пентоксид ванадію V₂O₅ або ванадієвий шлак).
Відновники: феросиліцій (FeSi75), алюмінієві гранули
Флюс: вапно (CaO), плавиковий шпат (CaF₂).
процес:
Змішування інгредієнтів: суміш V₂O₅, феросиліцій, вапно в пропорціях (вапно використовується для шлакування).
Відновлення в електродуговій печі:
Розігрів до 1600~1750 градусівтрифазна електродугова піч.
Силіцій у феросилікії відновлює V₂O₅:
V2O5+5Si→2V+5SiO2
Для підвищення ефективності відновлення додається невелика кількість алюмінію, а для покращення плинності шлаку додається флюорит -.
Сепарація шлаків і золота: після завершення відновлення сплав ванадію-заліза (високої щільності) опускається на дно печі, а силікатний шлак (низької щільності) спливає вгору.
Лиття і дроблення: Рідкий сплав розливають у чушки і після охолодження подрібнюють на кускові вироби.
характеристики:
Більше споживання енергії, але ванадій може бути відновлений із шлаку (вторинна плавка).
Продукт зазвичай містить від 50 до 60% ванадію (наприклад, FeV50) з високим вмістом кремнію (потрібне подальше знекремніювання).
2. Термічний процес виробництва алюмінію
Сценарій: Виробництво ферованадію з високим вмістом ванадію (наприклад, FeV80) або ферованадію високої чистоти, придатного для невеликих партій продукції з високою доданою вартістю.
Сировина:
Оксиди ванадію (V₂O₅ або V₂O₃).
Відновник: алюмінієва пудра (Al)
Добавки: залізні ошурки (для регулювання вмісту заліза в сплаві), хлорат калію (KClO₃, як теплогенератор)
процес:
Змішування інгредієнтів: Змішайте V₂O₅, алюмінієвий порошок, залізні ошурки відповідно до стехіометричного співвідношення (надлишок алюмінію приблизно 10%~15% для забезпечення повного відновлення).
Реакція кальцинування:
Суміш завантажується вмагнієвий тигельі запалюється магнієвою стрічкою, щоб ініціювати алюмінотермічну реакцію:
3V2O5 + 10Al → 6V + 5Al2O3 + велика кількість тепла (температура до2000 градусіві більше).
Реакція інтенсивна, тому необхідно контролювати швидкість, щоб уникнути розбризкування.
Осадження і сепарація: Після завершення реакції рідкий ферованадій шарують на шлак Al₂O₃, а після охолодження шлак відокремлюють.
Рафінування та лиття: Кисень пропускають для видалення алюмінію, якщо необхідно, і, нарешті, злитки відливають.
характеристики:
Немає необхідності у зовнішньому джерелі тепла, що використовує тепло, що виділяється під час реакції, але висока вартість алюмінію.
Продукт може містити до 80% ванадію або більше (наприклад, FeV80) з невеликою кількістю домішок (Si, C тощо).