1. Proces termic pentru producerea siliciului electric (topire într-un cuptor cu arc electric)
Scenariu: Producția de ferovanadiu cu conținut scăzut până la mediu de vanadiu (de exemplu FeV50) potrivit pentru producția la scară largă.
Materii prime:
Oxizi de vanadiu (de exemplu, pentoxid de vanadiu V₂O₅ sau zgură de vanadiu).
Agenți reducători: ferosiliciu (FeSi75), granule de aluminiu
Flux: var (CaO), spat fluor (CaF₂).
Proces:
Amestecarea ingredientelor: se amestecă V₂O₅, ferosiliciu, var în proporție (varul este folosit pentru zgură).
Reducerea unui cuptor cu arc electric:
Încălzire până la 1600 ~ 1750 de gradecuptor cu arc electric trifazat.
Siliciul din ferosiliciu reduce V₂O₅:
V2O5+5Si→2V+5SiO2
Se adaugă o cantitate mică de aluminiu pentru a îmbunătăți eficiența reducerii și se adaugă fluorit - pentru a îmbunătăți fluiditatea zgurii.
Separarea zgurii și aurului: După finalizarea reducerii, aliajul de fier de vanadiu-(densitate mare) se scufundă în partea de jos a cuptorului, iar zgura de silicat (densitate mică) plutește în sus.
Turnare și zdrobire: Aliajul lichid este turnat în lingouri și, după răcire, zdrobit în bucăți.
Caracteristici:
Consum mai mare de energie, dar vanadiul poate fi recuperat din zgură (topire secundară).
Produsul conține de obicei 50 până la 60% vanadiu (de exemplu, FeV50), cu un conținut ridicat de siliciu (necesită desiliconizare ulterioară).
2. Proces de producție termică a aluminiului
Scenariu: Producția de ferovanadiu cu conținut ridicat de vanadiu (cum ar fi FeV80) sau ferovanadiu de înaltă puritate, potrivit pentru loturi mici de produse cu valoare adăugată mare.
Materii prime:
Oxizi de vanadiu (V₂O₅ sau V₂O₃).
Agent reducător: pulbere de aluminiu (Al)
Aditivi: pilitură de fier (pentru reglarea conținutului de fier din aliaj), clorat de potasiu (KClO₃, ca generator de căldură)
Proces:
Amestecarea ingredientelor: Amestecați V₂O₅, pulbere de aluminiu, pilitură de fier în funcție de raportul stoichiometric (exces de aluminiu aproximativ 10%~15% pentru a asigura recuperarea completă).
Reacția de calcinare:
Amestecul este încărcat încreuzet de magneziuși este aprins cu o bandă de magneziu pentru a iniția reacția aluminotermă:
3V2O5 + 10Al → 6V + 5Al2O{3 + cantitate mare de căldură (temperatura de până la2000 de gradeși mai mult).
Reacția este viguroasă, așa că viteza trebuie controlată pentru a evita stropirea.
Sedimentare și separare: După ce reacția este finalizată, ferovanadiu lichid este stratificat pe zgura de Al₂O₃, iar după răcire, zgura este separată.
Rafinare si turnare: Se trece oxigen pentru a îndepărta aluminiul dacă este necesar și în final lingourile sunt turnate.
Caracteristici:
Nu este nevoie de o sursă de căldură externă, folosind căldura generată în timpul reacției, ci costul ridicat al aluminiului.
Produsul poate conține până la 80% vanadiu sau mai mult (de exemplu FeV80) cu cantități mici de impurități (Si, C, etc.).