오산화바나듐(V2O5)은 690도에서 녹습니다. 그 온도 이상에서 액체 산화물은 반응성이 높고 산소를 잃기 시작하므로 용광로의 실제 작업 범위는 좁습니다. 용융물은 유동적이고 내화 라이닝을 부식시키며 1750도 근처에서 지속되는 온도는 완전한 비등보다는 분해를 촉진합니다. 구매자에게 융점은 모든 다운스트림 공정의 환원 경로, 도가니 재료 및 온도 제어 대역을 설정하기 때문에 가장 유용한 단일 물리적 수치입니다.
V2O5의 물리화학적 데이터
| 재산 | 값 |
|---|---|
| 공식 | V2O5 |
| 바나듐 함량(화학양론적) | 56.0% V |
| 녹는점 | 690도 |
| 분해 온도 | 약 1750도 |
| 밀도 | 약 3.36g/cm³ |
| 모습 | 주황색-노란색~빨간색-갈색 조각 또는 가루 |
| 물에 대한 용해도 | 근소한; 알칼리에 쉽게 용해되어 바나듐산염을 형성합니다. |
V2O5는 양쪽성 산화물입니다. 알칼리성 용융물에서는 바나듐산염을 형성하고 강산에서는 약염기처럼 작용합니다. 이러한 화학적 성질은 대부분의 습식 제련 플로시트에서 산화물이 알칼리성 또는 탄산염 용액에서 침출되는 이유이며, 용광로에 존재하는 나트륨과 칼륨이 슬래그의 유효 녹는점을 낮추고 라이닝에 대한 공격을 가속화할 수 있는 이유이기도 합니다.
융점 측정 방법
V2O5의 용융 거동은 일반적으로 열 분석을 통해 확립됩니다. 열 분석에 의한 용융 및 결정화 온도에 대한 표준 방법은 ASTM E794이며, 이는 제어된 가열 속도 및 정의된 대기 하에서 시차 주사 열량계 또는 시차 열 분석을 사용합니다. V2O5는 상승된 온도에서 산소를 잃기 때문에 대기가 중요합니다. 공기 중에서 측정한 경우 불활성 기체에서 측정한 것과 약간 다른 시작점이 나타나며, 물질이 이미 부분적으로 환원된 경우 동일한 샘플에 대한 반복 실행이 달라집니다. 사양 목적을 위해, 명시된 가열 속도, 대기 및 샘플 질량을 사용하여 받은 샘플에 대해 로트를 테스트해야 합니다.{8}}
융점, 등급 및 산업용
상업용 V2O5는 주로 플레이크와 분말 형태로 98%, 99%, 99.5% V2O5 등급으로 판매되며 녹는점은 본질적으로 모두 동일합니다. 순도는 융합 온도가 아닌 다음 공정으로 운반되는 불순물에 영향을 미칩니다. 다운스트림 용도는 필요한 것이 다릅니다.
페로바나듐 생산.산화물은 철이 있는 상태에서 알루미늄이나 탄소로 환원됩니다. 반응은 강한 발열이기 때문에 산화물은 차갑게 충전되고 충전 설계는 최종 온도를 제어합니다. 상업용 FeV50 및 FeV80은 ASTM A102/A102M 및 GB/T 4139에 의해 정의됩니다.
바나듐 레독스 흐름 배터리 전해질.V2O5는 용해되어 황산바나듐 전해질로 환원됩니다. 배터리- 등급 재료는 잔류 실리콘, 철 및 크롬이 전해액 수명을 단축시키기 때문에 99.5% 이상으로 지정됩니다.
촉매.이산화티타늄에 지지된 V2O5는 선택적 촉매 환원 촉매와 황산 전환기의 활성상입니다. 여기서 산화물은 용융물이 아닌 분산액 형태로 사용됩니다.
유리, 세라믹 및 안료.V2O5는 착색제 및 용융 보조제로 첨가되며, 실리카 배치에 비해 녹는점이 낮은 것이 장점입니다.
처리: 현장에서 690도 수치가 중요한 이유
Flake V2O5는 안정적이며 밀폐된 용기에 장기간 보관할 수 있지만 가열되자마자 두 가지 변화가 발생합니다. 첫째, 융점 이상에서 산화물은 대부분의 산화물 내화물을 적시고 용해시킵니다. 실리카 및 알루미나 라이닝은 빠르게 공격을 받기 때문에 고-알루미나 또는 기본 라이닝이 대신 사용됩니다. 둘째, 용해 중에 방출되는 증기와 분진은 독성이 있고 직업적 노출 한계의 적용을 받기 때문에 환원로와 하소 가마에는 추출 및 집진 장치가 장착되어 있습니다. 온도 제어는 또한 직접적인 경제적 효과를 갖습니다. 과열은 휘발로 인해 바나듐을 낭비하는 반면, 과열은 환원 수율을 저하시키는 녹지 않은 산화물을 남깁니다.
무역에 사용되는 관련 표준 및 참고자료
V2O5 녹는점을 고정하는 단일 글로벌 사양은 없습니다. 무역 문서는 일반적으로 공급업체의 분석 인증서, V2O5 함량에 대한 독립적 분석 및 불순물 스캔을 바나듐 함유 물질에 대한 제품 표준(페로바나듐의 경우 ASTM A102/A102M, 페로바나듐 등급의 경우 GB/T 4139, 궁극적으로 대부분의 바나듐을 소비하는 파이프라인 강철의 경우 API 5L)과 결합합니다. 용융 또는 결정화 온도가 필요한 경우 ASTM E794는 합의된 테스트 절차를 제공합니다.
자주 묻는 질문
Q:오산화바나듐의 녹는점은 얼마입니까?
A: 오산화바나듐(V2O5)은 690도에서 녹습니다. 그 온도 이상에서는 액체 산화물이 반응성을 띠고 산소를 잃으며, 1750도 근처에서는 완전히 끓지 않고 분해됩니다.
Q:등급에 따라 녹는점이 변하나요?
A: 아니요. 98%, 99%, 99.5% 상업용 등급은 모두 거의 같은 온도에서 녹습니다. 등급은 융합점이 아닌 불순물 수준과 다운스트림 수율에 영향을 미칩니다.
Q:V2O5의 녹는점은 어떻게 측정되나요?
A: ASTM E794에 따른 열 분석(일반적으로 시차 주사 열량계 또는 시차 열 분석)을 통해 가열 시 산화물이 산소를 잃기 때문에 명시된 가열 속도, 분위기 및 샘플 질량을 사용합니다.
Q:페로바나듐 생산에서 융점이 중요한 이유는 무엇입니까?
A: 라이닝과 접촉하면 강한 발열반응으로 산화물이 환원되기 때문입니다. 융합 및 분해 범위를 알면 내화물을 공격하거나 휘발하는 바나듐을 공격하지 않고 수조가 유체를 유지하도록 전하의 균형을 맞출 수 있습니다.
Q:순수한 V2O5에는 얼마나 많은 바나듐이 포함되어 있나요?
A: 화학양론적 오산화바나듐에는 질량 기준으로 56.0%의 바나듐이 포함되어 있으며, 이는 산화물 가격 또는 질량을 함유된 바나듐 단위로 변환하는 데 사용되는 요소입니다.
Q:오산화바나듐은 물에 용해됩니까?
A: 물에는 약간만 용해되며 알칼리성 용액에는 쉽게 용해되어 바나듐산염을 형성합니다. 이러한 거동은 대부분의 바나듐 회수 흐름도에 사용되는 알칼리 침출 단계의 기초입니다.