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五氧化二钒报告

规格:CP
包装:200g/瓶
最小购量:1瓶
CAS:1314-62-1
分子式:
分子量:181.88

五氧化二矾报告

化学性质

酸碱反应
五氧化二钒具有两性,可溶于碱生成多聚钒酸盐,[1]也可溶于非还原性酸生成淡黄色含VO2+的溶液:

V2O5 + 2 HNO3 → 2 VO2(NO3) + H2O
与碱如氢氧化钠反应,碱过量时产物为无色的钒酸钠(Na3VO4),酸度升高时,颜色逐渐由无色变为橙色再到红色。pH处于9-13时的微粒主要是HVO42、V2O74,低于9时变为V4O124、HV10O285。pH为2时沉淀出棕色的五氧化二钒水合物。

五氧化二钒与亚硫酰氯反应得到三氯氧钒:

V2O5(s) + 3 SOCl2(l) → 2 VOCl3(l) + 3 SO2(g)

氧化还原反应
五氧化二钒中的正五价钒可被还原,在酸性介质得到VIV,蓝色的VO(H2O)52+钒氧基离子。以盐酸和氢溴酸作还原剂,氧化产物是相应的卤素单质:

V2O5(s) + 6 HCl + 7 H2O → 2 [VO(H2O)5]2+ + 4 Cl- + Cl2
固态的五氧化二钒可被草酸、一氧化碳或二氧化碳还原为深蓝色的二氧化钒固体,还原剂过量会经由V4O7与V5O9之类的复杂氧化物混合物,最终产物是黑色的三氧化二钒。

溶液中,钒酸盐或VO2+离子被锌汞齐还原,会发生一系列的颜色变化,最终得到VII离子:

无色"VO3" → 黄色"VO2+" → 蓝色"VO2+" → 绿色"V3+" → 紫色"V2+"

用途
  钒是一种稀有黑色金属,五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼钒铁用作合金添加剂,占五氧化二钒总消耗量的80%以上,其次是用作有机化工的催化剂,即触媒,约占总量的10%,另处用作无机化学品、化学试剂、搪瓷和磁性材料等约占总量的10%

生产工艺
生产原料
  工业上提取五氧化二钒的原料主要是含钒石煤矿和钒钛磁铁矿,含钒石煤矿五氧化二钒品位一般在0.5-1.5%,钒钛磁铁矿五氧化二钒品位一般在1.0-5.0%.

矿分解
  钒矿的分解方法有二类,一是烧结法,即将粉碎的矿粉与纯碱或钠盐混合并经高温烧结,使其中的低价态的钒氧化并转化为五价的钒酸钠,然后再用水浸取,使钒溶解进入溶液;二是酸溶法,即将粉碎的矿粉用稀酸(主要是稀硫酸)加热浸取,使钒直接分解进入溶液。

浸取
  将烧结料用水浸取,使钒以偏钒酸钠形式进入溶液,过滤洗涤,滤液为粗偏钒酸钠溶液,再经化学沉淀、溶剂萃取等工艺进一步提纯分离杂质,使钒富集到一定浓度,一般在15克/升以上。

沉钒
  将纯偏钒溶液调节PH值至6.5-7.5后,加入四倍理论量的碳酸氢铵或氯化铵溶液作沉淀剂,控制温度在30度以下,析出偏钒酸铵沉淀,过滤,用5%的碳酸氢铵溶液洗涤2-3次,再用30%乙醇洗1-2次,烘干,得纯偏钒酸铵产品。

影响沉淀的因素
现象
  工业生产中浸出液的ph值大约在8-9 之间,加入沉淀剂氯化铵与浓硫酸调节PH值到2-2.5之间,钒可以偏钒酸铵形式沉定,但沉淀受以下条件的影响。

钒溶液的浓度
  原液中的烦的浓度越高,钒沉淀时候水解时候的晶核的生长速度也就越快,沉淀速度晶核生长速度快,所以晶体结构不完整,沉淀的颗粒不紧密,吸附的杂质较多水分多,品味地,有时候控制不好很容易出现粘料的情况。总之钒的浓度越高,沉淀速度越快,沉淀物的品位就越低,一般情况下原液的浓度控制在15-20g/L。

酸度的影响
  试验证明 ph值=3.6时候钒的沉淀开始进行,当随着酸度的增加,钒的反应速度就越快。但是随着酸度的增大当增大到一定值的时候,就伴随着副反应的的发生,也就是多钒酸氨的反溶解

铵盐量的影响
  铵盐的加入方式,一般在碱性溶液下铵盐易于分解,因此工业中卡将溶液ph值调节到4-5 之间,再加入铵盐,然后在搅拌的条件下,在调节ph至道1.9-2.1左右,再加热沉淀

沉淀时间的影响
  当加氨系数固定在0.65时候,ph值等于2.2时,时间达到25分钟以上时候,沉淀率可达到98%以上,实际生产中控制在30-40分钟以上是可以保证沉淀率的。

温度的影响
  在其余条件完全相同的情况下,温度的升高可加快钒从溶液中析出的速度,温度对反析出的速度,物理形态、多钒酸氨的品位也有很大的影响。低温下进行沉淀时候,沉淀物的表观颗粒细,颜色红、品位高。高温下得到的沉淀物颗粒大,颜色深,品位相应的低。   沉淀温度大于80摄氏度,沉淀率即可达到99%,实际生产中用蒸汽煮沸沉淀,是完全可以满足沉钒的要求的。

煅烧
  将烘干后的偏钒酸铵于回转炉中缓慢升温至300度,保持1小时,再升至500-550度(不能超过650度,否则五氧化二钒熔融),保持2小时,最后降至450度保持1小时冷却出炉,即得组成准确、恒定的五氧化二钒产品。煅烧反应为:2 NH4VO3 → V2O5+ 2 NH3 + H2O