專利名稱：生產(chǎn)金屬釩的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)金屬釩的方法，具體地講，涉及一種利用氧化釩/ 碳化釩通過電解生產(chǎn)金屬釩的方法。
背景技術(shù)：
金屬釩作為一種新興材料日益被重視，其具有重量輕、強(qiáng)度大、吸熱能 力強(qiáng)，機(jī)械性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。金屬釩是優(yōu)良的宇航材料，在宇航和航空工業(yè) 中可用于制造火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船的轉(zhuǎn)接殼體和蒙皮，可用作大型飛船、 空間渡船的結(jié)構(gòu)材料，可用于制造飛機(jī)制動(dòng)器和飛機(jī)、飛船、導(dǎo)彈的導(dǎo)航部 件，并可用作火箭、導(dǎo)彈、噴氣飛機(jī)的高能燃料的添加劑。金屬釩在冶金工 業(yè)中是合金鋼的添加劑，也用于制造耐火材料與特種玻璃、集成電路、天線 等。此外，金屬釩具有良好的核物理性能，是原子能工業(yè)之寶，是反應(yīng)堆里 中子反射層的最好材料。
生產(chǎn)金屬釩有許多種工藝，例如鎂-鈉還原三氯化釩、密封冶煉電子轟擊 法、電解精煉法，另外還有鈣還原、真空碳還原、石典化物熱分解等工藝。
目前主流的生產(chǎn)金屬釩的方法是鋁熱法。鋁熱還原五氧化二釩的反應(yīng)可
用^口下反應(yīng)表示
3 V2Os + 2A1 = 3 V204 + A1203 3 V204 + 2A1 = 3 V203 + A1203 3 V203 + 2A1 = 6VO + A1203 3VO + 2A1 = 3V + A1203
鋁熱法生產(chǎn)釩有兩種工藝， 一種是在密閉的鋼彈容器中進(jìn)行，將高純度
的V20s和鋁粉的混合物加入反應(yīng)器后，對反應(yīng)器抽真空并用氦氣清洗數(shù)次，
之后再抽真空，然后通過埋在反應(yīng)物中的電阻絲加熱啟動(dòng)反應(yīng)，得到的生成
物要經(jīng)高溫真空法轉(zhuǎn)變成高純度的釩；另外一種是在敞開的容器中進(jìn)行，將 純凈的V205、鋁粉及工業(yè)品位的CaO充分混合后加入反應(yīng)器，通過燃燒放在 混合料上的鎂條啟動(dòng)反應(yīng)， 一旦啟動(dòng)，反應(yīng)會(huì)迅速完成，得到含有鋁等雜質(zhì)
的粗釩，最后以粗釩為原料進(jìn)行熔鹽電解即得到高純釩。 用鋁熱法生產(chǎn)釩有如下幾個(gè)缺點(diǎn)
由于密閉容器內(nèi)的反應(yīng)對原料純度要求很高，要使用大量鋁粉，且要經(jīng)
過高溫真空處理，生產(chǎn)的成本較高；
敞開容器的反應(yīng)對原料純度要求不高，但也需要大量鋁粉，成本也較高， 并且由于容器敞口，對環(huán)境會(huì)造成較大的污染；
該法是間歇式生產(chǎn)，不能滿足工業(yè)化大生產(chǎn)。
金屬熱還原生產(chǎn)金屬釩是利用比釩更活潑的金屬如鈉鎂等還原釩的低價(jià) 氯化物，由于釩的低價(jià)氯化物不容易獲得，致使該方法的生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種生產(chǎn)金屬釩的方法，克服了上述技術(shù)問題中的 一個(gè) 或多個(gè)，該方法包括以下步驟以釩的氧化物和單質(zhì)形式的碳還原劑為原料， 按照釩的氧化物和單質(zhì)形式的碳還原劑反應(yīng)生成VCmOn和CO的化學(xué)反應(yīng)的 化學(xué)計(jì)量比混合形成混合料，并將混合料壓制成型，其中0<mSl, 0<n^l ， m^n; 在800。C 1600。C的溫度范圍內(nèi)，使壓制成型的混合料反應(yīng)，生成具有導(dǎo)電性
能的VCmOn;以VCmOn作為消耗陽極，以導(dǎo)電材料作為陰極，以堿金屬的囟
化物熔鹽體系、堿土金屬的卣化物熔鹽體系或它們的組合作為電解液從而組
成電解池，在400。C 100(TC的溫度范圍內(nèi)執(zhí)行電解，在電解過程中，消耗陽 極所含的碳和氧形成氣體CO、 C02或02放出，同時(shí)釩以離子的形式進(jìn)入電 解液并在陰極沉積得到金屬釩。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述釩的氧化物可包括V205、 V204、 V02和v2o3 中的至少 一種，根據(jù)以下對應(yīng)的反應(yīng)方程式來確定化學(xué)計(jì)量比
V2O5 + (5 + 2附一2")C 二 2VCmOrr + (5 - 2")CO卞
V204 + (4 +- 2")C = 2VCmOn + (4 - 2")CO個(gè)
V02 + (2 + m - ")C = VCmOn + (2 — W)CO卞
V2O3 + (3 +- 2")C = 2VCmOn + (3 — 2w)CO亇。
將混合料壓制成型的壓力可以為10MPa 100MPa?？稍谡婵諚l件下使壓 制成型的混合料反應(yīng)，所述VCmOn的電阻率可以為0.001Q.cm 0.1Q.cm。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述堿金屬的卣化物熔鹽體系可以為堿金屬的氯 化物共晶熔鹽體系，所述堿土金屬的卣化物熔鹽體系可以為堿土金屬的氯化
物共晶熔鹽體系。陰極的導(dǎo)電材料可以為碳鋼、鈦、鉬、釩或它們的合金。
電解時(shí)的陽極初始電流密度可以為0.05A/cm2~l .5A/cm2 ,優(yōu)選地為 0.05A/cm2~0.5A/cm2，陰才及初始電流密度為0.10A/cm2~ 1.5A/cm2，優(yōu)選地為 0.10A/cm2 0.5A/cm2。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該方法還包括電解完成之后用濃度為0.5% 5% 的鹽酸洗除金屬釩夾雜的電解質(zhì)，再用蒸餾水洗滌金屬釩至濾液無卣離子。
因此，根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)金屬釩的方法具有能耗低、成本低、無環(huán)境污 染的優(yōu)點(diǎn)。此外，電解過程理論上無陽極泥產(chǎn)生，且可以連續(xù)生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將對根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)金屬釩的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。 首先，以釩的氧化物和單質(zhì)形式的碳還原劑為原料，按照釩的氧化物和 單質(zhì)形式的碳還原劑反應(yīng)生成氧化釩/碳化釩(即VCmOn,其中0<m^l,0<n^l, m^i)和CO的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比混合形成混合料，并將混合料壓制成型。
根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)金屬釩的方法，可以使用釩的一種氧化物，例如V205、 V204、 V02或V203，也可以使用多種釩氧化物的混合物，例如由V205、 V204、 vo2和v2o3中的多種組成的混合物?？梢砸愿鞣N釩氧化物產(chǎn)品(如各種工業(yè) 純、化學(xué)純、分析純、優(yōu)級純的V205、 V204、 V02和V203的產(chǎn)品)的形式
來提供所述釩的氧化物?？梢砸允?、石油焦、焦炭、無煙煤、炭黑等的形 式來提供所述碳還原劑，即，碳還原劑為石墨、石油焦、焦炭、無煙煤、炭 黑中所含的碳單質(zhì)。所述釩的氧化物和碳還原劑均可以為粉料，但本發(fā)明不 限于此，例如可以為粒料。
如上所述，按照釩的氧化物和單質(zhì)形式的石友還原劑反應(yīng)生成vcmon
(0<m^l, 0<n$l, m^n)和CO的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比來混合釩的氧化物 和單質(zhì)形式的碳還原劑。具體地講，在釩的氧化物為V205、 V204、 V02和 V20s之一的情況下，根據(jù)以下對應(yīng)的反應(yīng)方程式來確定化學(xué)計(jì)量比
V2O5 + (5 + 2m - 2")C = 2VCmOn + (5 — 2")CO卞
V204 + (4 + 2m - 2")C = 2VCmOn + (4 — 2")CO亇
V02 + (2 + m - W)C = VCmOn + (2 - w)CO個(gè)
V203 + (3 + 2w — 2")C = 2VCmOn + (3 - 2")CO卞。
在釩的氧化物為V205、 V204、 V02和v2o3中的多種組成的混合物的情 況下，可才艮據(jù)混合物的重量、混合物中各組分的含量和以上反應(yīng)方程式來確 定碳還原劑的用量，即確定化學(xué)計(jì)量比，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來講是顯而易 見的。
將混合料壓制成型的壓力優(yōu)選地為10MPa 100MPa, ^f旦本發(fā)明不限于此， 例如可以采用大于100MPa的壓力。由4^的氧化物和石友還原劑組成的混合料 被壓制成的形狀可以為塊狀、板狀等，但該形狀不受限制，只要該形狀適用 于電解槽中使用的陽極即可。
然后，在800。C 1600。C的溫度范圍內(nèi)，使壓制成型的混合料反應(yīng)，生成 具有導(dǎo)電性能的VCmOn,其中0<m^l， 0<n^l, m^n。因?yàn)殁C的氧化物和單 質(zhì)形式的碳還原劑反應(yīng)生成VCmOn和CO的化學(xué)反應(yīng)為產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，所 以為了使反應(yīng)進(jìn)行得完全并縮短反應(yīng)時(shí)間，優(yōu)選地在真空條件下使壓制成型 的混合料反應(yīng)；然而，本發(fā)明不限于此，例如可以在常壓下進(jìn)行該反應(yīng)。
該反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間不受限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以才艮據(jù)反應(yīng)溫度和/反應(yīng) 容器內(nèi)的真空度來確定反應(yīng)時(shí)間。具體地講，當(dāng)反應(yīng)溫度和/或真空度較高時(shí)， 可以將反應(yīng)時(shí)間控制得較短；當(dāng)反應(yīng)溫度和/或真空度較低時(shí)，可以將反應(yīng)時(shí) 間控制得較長。也就是說，決定能否生成VCmOn的因素是反應(yīng)溫度，800°C 1600°C能夠保證VCmOn的生成，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)反應(yīng)溫度和/或真 空度來確定合適的反應(yīng)時(shí)間以使反應(yīng)完全進(jìn)行。
根據(jù)以上步驟，所制得的VCmOn的電阻率為0.001Q.cm 0.1Q'cm。因此，
根據(jù)本發(fā)明，通過在不高于160(TC的溫度下制備VCmOn，使能耗較低。
接著，以上述制備的VCmOn作為消耗陽極，以一種導(dǎo)電材料作為陰極， 以堿金屬的卣化物熔鹽體系、堿土金屬的囟化物熔鹽體系或它們的組合作為
電解液從而組成電解池，在40(TC 1000。C的溫度范圍內(nèi)執(zhí)行電解。這里，陰 極采用的導(dǎo)電材料可以為金屬材料，例如碳鋼、鈦、鉬、釩或它們的合金。 但是，陰極的材料不限于此，只要其導(dǎo)電性能優(yōu)良并且不與其上沉積的釩劇 烈反應(yīng)即可。優(yōu)選地，采用堿金屬的氯化物熔鹽體系、堿土金屬的氯化物熔 鹽體系、堿金屬的氟化物熔鹽體系、堿土金屬的氟化物熔鹽體系或它們的組 合作為電解液。更加優(yōu)選地，采用堿金屬的氯化物共晶熔鹽體系、堿土金屬 的氯化物共晶熔鹽體系或它們的組合作為電解液。例如，電解液可以是 NaCl-KCl、 NaCl-KCl-MgCl2 、 LiCl-KCl 、 NaCl-KCl-CaCl2 、 KCl-MgCl2 、
KCl-CaCl2、 NaCl-BeCl2、 NaCl-NaF、 NaF-KF、 NaF-MgF2、 LiCl陽LiF熔鹽體
系中的一種或多種。
因此，在電解過程中，消耗陽極所含的碳和氧形成氣體CO、 (302或02
放出，同時(shí)釩以離子的形式進(jìn)入電解液并在陰極沉積得到金屬釩。在電解過 程中可以回收所產(chǎn)生的氣體，不產(chǎn)生環(huán)境污染。
電解時(shí)的陽極初始電流密度為0.05A/cm2 1.5A/cm2 ,優(yōu)選地為 0.05A/cm2 0.5A/cm2;電解時(shí)的陰極初始電流密度為0.10A/cm2 1.5 A/cm2，優(yōu) 選地為0.10A/cm2~0.5 A/cm2。如果電流密度太小，則金屬釩的電沉積速度太 慢；如果電流密度太大，則電解槽的槽壓過高，因此控制陰極和陽極的初始 電流密度在上述范圍內(nèi)。
當(dāng)電解進(jìn)行了一定的時(shí)間段時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)陰極上沉積物 的附著情況以及陰極上的沉積物和陽極之間的距離來判斷電解的完成。也就 是說，電解完成的判斷對本領(lǐng)域技術(shù)人員來講是公知的。
根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)金屬釩的方法，電解過程可以連續(xù)進(jìn)行，例如可以通 過連續(xù)更換電解槽中的陽極和陰極來實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。通過使用VCmOn作為消 耗陽極在卣化物熔鹽體系中直接電解，本發(fā)明的生產(chǎn)金屬釩的方法相對于鋁 熱法、鎂-鈉還原三氯化釩等傳統(tǒng)方法顯著降低了成本。
電解完成后，從電解液取出陰極，并使陰極上的沉積物冷卻至室溫，首 先用濃度為0.5%~5%的鹽酸洗除沉積物夾雜的電解質(zhì)，再用蒸餾水洗滌沉積 物至濾液無卣離子。在用鹽酸洗滌的過程中，陰極上的沉積物很容易從陰極 脫落下來，在這種情況下，用收集裝置收集脫落的沉積物?？蛇x擇地，可以 用分離裝置使沉積物與陰極分離或者輕敲陰極使沉積物與陰極分離，用收集 裝置收集脫落的沉積物，然后如上所述分別用鹽酸和蒸餾水洗滌沉積物。對 洗滌后的沉積物進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果表明沉積物的釩含量大于99%。
下面的實(shí)施例更加詳細(xì)地說明了本發(fā)明。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明不受 這些實(shí)施例的限制。
實(shí)施例1:
取m = n = 0.5,按照由反應(yīng)方程式V205 + 5C = V2CO+4CO個(gè)確定的化學(xué)計(jì) 量比混合粉狀五氧化二釩產(chǎn)品(分析純)和石墨粉產(chǎn)品(分析純)形成混合 料，并用lOMPa的壓力將混合料壓制成塊，測得壓制后的混合料的電阻率為 96Qxm。
然后，在1400。C的溫度下并且在230Pa的氣壓下，使壓制成塊的混合料 反應(yīng)5小時(shí)，得到塊體材料VCmOn，測得其電阻率為0.05Q.cm。因此，與壓
制后反應(yīng)前的混合料相比，塊體材料VCmOn的導(dǎo)電性能顯著提高。
根據(jù)反應(yīng)后的失重率進(jìn)行計(jì)算，可知該實(shí)施例中制備的VCmOn的原子配
比形式為V2CO。
以上述制備的V2CO作為消耗陽極，以碳鋼作為陰極，以NaCl-KCl熔鹽 體系作為電解液組成電解池，在800。C的溫度下進(jìn)行電解，陽極的初始電流 密度為0.2A/cm2,陰極的初始電流密度為0.4A/cm2。電解完成后，從電解液 中取出陰極，將陰極上的沉積物冷卻至室溫，首先用濃度為2%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)) 的鹽酸洗除沉積物夾雜的電解質(zhì)，再用蒸餾水洗滌至濾液無氯離子，最后干 燥沉積物。
對上述干燥過的沉積物進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果表明其釩含量大于99% (質(zhì) 量百分?jǐn)?shù))。
實(shí)施例2:
取m = n = 0.5,按照由反應(yīng)方程式V203 + 3C二V2CO + 2CO亇確定的化學(xué) 計(jì)量比混合粉狀三氧化二釩產(chǎn)品(分析純)和石墨粉產(chǎn)品(分析純)形成混 合料，并用100MPa的壓力將混合料壓制成塊，測得壓制后的混合料的電阻 率為63Q'cm。
然后，在120(TC的溫度下并且在90Pa的氣壓下，使壓制成塊的混合料 反應(yīng)5小時(shí)，得到塊體材料VCmOn，測得其電阻率為0.04Q.cm。因此，與壓
制后反應(yīng)前的混合料相比，塊體材料VCmOn的導(dǎo)電性能顯著提高。
根據(jù)反應(yīng)后的失重率進(jìn)行計(jì)算，可知該實(shí)施例中制備的VCmOn的原子配
比形式為V2CO。
以上述制備的V2CO作為消耗陽極，以碳鋼作為陰極，以NaCl-KCl-MgCl2 熔鹽體系作為電解液組成電解池，在660。C的溫度下進(jìn)行電解，陽極的初始 電流密度為0.1A/cm2,陰極的初始電流密度為1.0A/cm2。電解完成后，從電 解液中取出陰極，將陰極上的沉積物冷卻至室溫，首先用濃度為2%(質(zhì)量百 分?jǐn)?shù))的鹽酸洗除沉積物夾雜的電解質(zhì)，再用蒸餾水洗滌至濾液無氯離子， 最后干燥沉積物。
對上述干燥過的沉積物進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果表明其釩含量大于99% (質(zhì) 量百分?jǐn)?shù))，并且上述干燥過的沉積物為樹枝狀晶體。
實(shí)施例3:
取m = n = 0.5,按照由反應(yīng)方程式V204 + 4C = V2CO + 3CO個(gè)確定的化學(xué) 計(jì)量比混合粉狀四氧化二釩產(chǎn)品(分析純)和石墨粉產(chǎn)品(分析純)形成混 合料，并用10MPa的壓力將混合料壓制成塊，測得壓制后的混合料的電阻率 為85Q.cm。
然后，在1400。C的溫度下并且在20Pa的氣壓下，使壓制成塊的混合料 反應(yīng)3小時(shí)，得到塊體材料VCmOn，測得其電阻率為0.02Q.cm。因此，與壓
制后反應(yīng)前的混合料相比，塊體材料VCmOn的導(dǎo)電性能顯著提高。
根據(jù)反應(yīng)后的失重率進(jìn)行計(jì)算，可知該實(shí)施例中制備的VCmOn的原子配
比形式為V2CO。
以上述制備的V2C0作為消耗陽極，以碳鋼作為陰極，以LiCl-KCl熔鹽 體系作為電解液組成電解池，在500。C的溫度下進(jìn)行電解，陽極的初始電流 密度為0.2A/cm2,陰極的初始電流密度為1.0A/cm2。電解完成后，從電解液 中取出陰極，將陰極上的沉積物冷卻至室溫，首先用濃度為1%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)) 的鹽酸洗除沉積物夾雜的電解質(zhì)，再用蒸餾水洗滌至濾液無氯離子，最后干 燥沉積物。
對上述干燥過的沉積物進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果表明其釩含量大于99% (質(zhì) 量百分?jǐn)?shù))。 實(shí)施例4:
取m二0.5， n=l,按照由反應(yīng)方程式2V02 + 3C二V2C02+2CO個(gè)確定的 化學(xué)計(jì)量比混合粉狀二氧化釩產(chǎn)品(分析純)和石墨粉產(chǎn)品(分析純)形成 混合料，并用10MPa的壓力將混合料壓制成塊，測得壓制后的混合料的電阻 率為81Q'cm。
然后，在1500。C的溫度下并且在270Pa的氣壓下，使壓制成塊的混合料 反應(yīng)5小時(shí)，得到塊體材料￥2(:02,測得其電阻率為0.02Q.cm。因此，與壓 制后反應(yīng)前的混合料相比，塊體材料￥2(:02的導(dǎo)電性能顯著提高。
根據(jù)反應(yīng)后的失重率進(jìn)行計(jì)算，可知該實(shí)施例中制備的VCm(X的原子配
比形式為V2C02。
以上述制備的、(:02作為消耗陽極，以鈥棒作為陰極，以NaCl-KCl-CaCl2 熔鹽體系作為電解液組成電解池，在850。C的溫度下進(jìn)行電解，陽極的初始 電流密度為0.1A/cm2，陰極的初始電流密度為0.4A/cm2。電解完成后，從電 解液中取出陰極，將陰極上的沉積物冷卻至室溫，首先用濃度為1%(質(zhì)量百 分?jǐn)?shù))的鹽酸洗除沉積物夾雜的電解質(zhì)，再用蒸餾水洗滌至濾液無氯離子， 最后干燥沉積物。
對上述干燥過的沉積物進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果表明其釩含量大于99% (質(zhì) 量百分?jǐn)?shù))。'
因此，根據(jù)本發(fā)明，首先在不高于1600。C的溫度下由釩的氧化物和碳還
原劑制備VCmOn，然后利用VCmOn作為陽極在卣化物熔鹽體系中直接電解， 從而能夠以低能耗、低成本生產(chǎn)高純度的金屬釩。此外，該方法工藝環(huán)保、
無環(huán)境污染；電解過程理論上無陽極泥產(chǎn)生，且可以連續(xù)生產(chǎn)。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各 種變形和^^改。
權(quán)利要求
1、一種生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于包括以下步驟以釩的氧化物和單質(zhì)形式的碳還原劑為原料，按照釩的氧化物和單質(zhì)形式的碳還原劑反應(yīng)生成VCmOn和CO的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比混合形成混合料，并將混合料壓制成型，其中0＜m≤1，0＜n≤1，m≤n；在800℃～1600℃的溫度范圍內(nèi)，使壓制成型的混合料反應(yīng)，生成具有導(dǎo)電性能的VCmOn；以VCmOn作為消耗陽極，以導(dǎo)電材料作為陰極，以堿金屬的鹵化物熔鹽體系、堿土金屬的鹵化物熔鹽體系或它們的組合作為電解液從而組成電解池，在400℃～1000℃的溫度范圍內(nèi)執(zhí)行電解，在電解過程中，消耗陽極所含的碳和氧形成氣體CO、CO2或O2放出，同時(shí)釩以離子的形式進(jìn)入電解液并在陰極沉積得到金屬釩。
2、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于，所述釩的氧化 物包括v2o5 、 V204 、 V02和V203中的至少 一種，根據(jù)以下對應(yīng)的反應(yīng)方程 式來確定化學(xué)計(jì)量比V2O5 + (5 + 2m - 2n)C = 2VCmOn + (5 - 2n)CO↑V204 + (4 + 2m - 2n)C = 2VCmOn + (4 - 2n)CO↑V02 + (2 + m - n)C = VCmOn + (2-n)CO↑V2O3 + (3 + 2m - 2n)C = 2VCmOn + (3 — 2n)CO↑。
3、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于，將混合料壓制 成型的壓力為10MPa 100MPa。
4、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于，在真空條件下 使壓制成型的混合料反應(yīng)。
5、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于，所述VCmOn的電阻率為0.001Q'cm 0.1Q'cm。
6、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于，所述堿金屬的 卣化物炫鹽體系為堿金屬的氯化物共晶熔鹽體系，所述堿土金屬的卣化物炫 鹽體系為堿土金屬的氯化物共晶熔鹽體系。
7、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電材料 為碳鋼、鈦、鉬、釩或它們的合金。
8、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于，電解時(shí)的陽極初始電流密度為0.05A/cm2~1.5A/cm2，陰才及初始電流密度為0.10A/cm2~1.5A/cm2。
9、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于，電解時(shí)的陽極 初始電流密度為 0.05A/cm2~0.5A/cm2 ， 陰極初始電流密度為 0.10A/cm2~0.5A/cm2。
10、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)金屬釩的方法，其特征在于，所述方法還 包括電解完成之后用濃度為0.5% 5°/。的鹽酸洗除金屬釩夾雜的電解質(zhì)，再 用蒸餾水洗滌金屬釩至濾液無卣離子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)金屬釩的方法，該方法包括以下步驟以釩的氧化物和單質(zhì)形式的碳還原劑為原料，按照釩的氧化物和單質(zhì)形式的碳還原劑反應(yīng)生成VC_mO_n和CO的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比混合形成混合料，并將混合料壓制成型，其中0＜m≤1，0＜n≤1，m≤n；在800℃～1600℃的溫度范圍內(nèi)，使壓制成型的混合料反應(yīng)，生成具有導(dǎo)電性能的VC_mO_n；以VC_mO_n作為消耗陽極，以導(dǎo)電材料作為陰極，以堿金屬的鹵化物熔鹽體系、堿土金屬的鹵化物熔鹽體系或它們的組合作為電解液從而組成電解池，在400℃～1000℃的溫度范圍內(nèi)執(zhí)行電解，在電解過程中，消耗陽極所含的碳和氧形成氣體CO、CO₂或O₂放出，同時(shí)釩以離子的形式進(jìn)入電解液并在陰極沉積得到金屬釩。
文檔編號C25C3/26GK101343755SQ20081021302
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者弓麗霞, 彭衛(wèi)星, 穆天柱, 穆宏波, 趙三超, 斌 鄧, 閆蓓蕾 申請人:攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司