一、钒的来源
自然界中含钒矿物有60多种,但多数无工业价值。表1列出了一些重要的含钒矿物。
表1 重要的含钒矿物
中文名 |
拉丁文 |
化学式 |
V/% |
V2V5% |
产地 |
钒云母 |
Roscoetite |
KV2(OH)2/AlSi3O10 |
11.2~14 |
20~25 |
美国科罗拉多州 |
黑铁钒矿 |
Montroseite |
(V,Fe)OOH |
45.4 |
81 |
|
钒钾铀矿 |
Carnotite |
K2[(UO2)2/V2O8]8H2O |
10.3 |
18.3 |
|
钒钙铀矿 |
Tynymunite |
Ca[(UO2)2/V2O8](5~8)H2O |
11.1 |
19.8 |
|
黄钒铀钡铅矿 |
Francevillite |
(Ba,Pb)[(UO2)2/V2O8]5H2O |
10.0 |
17.7 |
|
水复钒矿 |
Corvusite |
V14O34· |
40.8 |
72.8 |
|
钒铅矿 |
Vanadinite |
Pb2[Cl/(VO4)3] |
10.2 |
18.2 |
纳米比亚 |
钒铅锌铜矿 |
Descloizite Mottramite |
Pb(Zn,Cu)[OH/VO4] |
12.7 10.5 |
22.7 18.8 |
|
绿硫钒矿 |
Patronite |
VS4 |
16.8 |
约30 |
秘鲁 |
磁铁矿 |
Magnetite |
FeO·Fe2O3 |
0.5~1.5 |
1.2~2.7 |
南非 |
20世纪初,钒主要来源于秘鲁的米纳拉各拉天然硫钒矿,矿石含19.58%的V,4.5%的沥青硫,54.3%的化合硫,但迅速开采完毕。随后在南部非洲、纳米比亚、赞比亚等地的钒铅锌矿,曾一度是钒的主要产地。
二次世界大战后,陆相沉积的钒、铀酸盐矿床得到开发。在美国科罗拉多台地、亚利桑那、犹他、科罗拉多与新墨西哥的接壤地带,在开采铀矿的同时,钒也得到有效的回收,年产V2O5万t以上。与此同时,美国衣阿华州的海相沉积的含钒磷酸盐矿床也得到开发,其钒产量仅次于科罗拉多地区。钒、铀酸盐矿在西澳大利亚,前苏联塔吉克和乌兹别克共和国也有开采。
1950年后,由于钒钛磁铁矿的开采与加工使钒的生产迅速扩大。从这类原料中可直接提取钒或炼成含钒生铁,进一步吹炼生成富含钒的钒渣。这项技术始于芬兰,随后在南非、挪威、智利等地推广。以后在前苏联、中国也得到推广。钒钛磁铁矿在全世界分布很广,南非德兰士瓦中部的布什维德估计储量达20亿t,含1.5%的V2O5;俄罗斯的钒钛磁铁矿主要在乌拉尔地区;中国的主产地则在四川攀枝花地区。
芬兰的奥坦马基与木斯塔瓦拉矿及挪威的Rodsand矿已于20实际80年代关闭。
20世纪80年代起,一种次生新原科兴起,即石油加工后的残渣。多数原油含有一定量的钒,约为10-6(中东)~1.4×10-3(中美)。在燃油的发电厂,钒被富集于锅炉烧渣及飞灰中,其中V2O5的含量约百分之几到40%,其总量已超出目前世界的消耗量。
委内瑞拉的稠油含0.06% V2O5,燃烧后的飞灰含20%~40% V2O5。还有一些不太重要的来源,如铝土矿中的钒亦可在拜耳法生产氧化铝的过程中自铝酸钠溶液予以回收,再有就是从废催化剂中回收,参见表2。
表2 从含钒副产物种回收的钒
原料 |
主产品 |
含钒副产品 |
钛铁矿 |
铁、钢 |
钒渣 |
石油 |
能源、石油化工 |
锅炉渣、飞灰 |
铀钒矿 |
铀 |
含钒渣 |
铝矾土 |
铝 |
钒酸盐 |
磷灰石 |
磷 |
含钒磷铁 |
钒酸铅 |
铅、锌 |
钒渣 |
二、钒制品的产量
钒制品主要为钒铁、五氧化二钒。有些企业也出售钒渣、钒酸铵。目前世界上几个主要产钒国的产量列于表3内。
表3 世界含钒制品的产量(以含钒计) (t)
国家或地区 |
1985年 |
1988年 |
1990年 |
1991年 |
1992年 |
1993年 | |
中国① |
5500 |
5520 |
4500 |
4500 |
4500 |
5000 | |
芬兰 |
2590 |
||||||
南非② |
17000 |
19900 |
17300 |
15500 |
14300 |
16000 | |
前苏联 |
11500 |
11600 |
9600 |
8000 |
6000 |
7900 | |
美国 |
总产量 |
4000 |
3520 |
5600 |
5300 |
5500 | |
催化剂、飞灰 |
2970 |
2480 |
|||||
日本③ |
925 |
1020 |
600 |
800 |
|||
新西兰 |
2200 |
1700 |
|||||
总计 |
45700 |
45300 |
31600 |
35800 |
33200 |
34500 |
①估计值;②40%为五氧化二钒、钒酸盐,60%为铁钒渣;③石油燃灰及废催化剂回收。
世界钒制品的产量,目前是南非、俄、美、中四个国家占垄断地位。据俄“металтургия”2000,No.8报道,1997年的统计结果为:南非占44%,俄罗斯占18.5%,美国占18.5%,中国占14.9%。
免责声明:矿库网文章内容来源于网络,为了传递信息,我们转载部分内容,尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的,并非商业用途。如有侵权,请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。