1. Termisk prosess for produksjon av elektrisk silisium (smelting i en lysbueovn)
Scenario: Produksjon av ferrovanadium med lavt til middels vanadiuminnhold (f.eks. FeV50) egnet for storskala produksjon.
Råvarer:
Vanadiumoksider (for eksempel vanadiumpentoksid V205 eller vanadiumslagg).
Reduksjonsmidler: ferrosilisium (FeSi75), aluminiumsgranulat
Fluss: kalk (CaO), flusspat (CaF₂).
Behandle:
Blanding av ingredienser: Bland V₂O₅, ferrosilisium, kalk i forhold (kalk brukes til slaggdannelse).
Reduksjon i en lysbueovn:
Oppvarming opp til 1600~1750 gradertrefase elektrisk lysbueovn.
Silisium i ferrosilisium reduserer V₂O₅:
V2O5+5Si→2V+5SiO2
En liten mengde aluminium tilsettes for å forbedre reduksjonseffektiviteten, og fluoritt - tilsettes for å forbedre fluiditeten til slaggen.
Slagg og gull separasjon: Etter at reduksjonen er fullført, synker vanadium-jernlegeringen (høy tetthet) til bunnen av ovnen, og silikatslagget (lav tetthet) flyter opp.
Støping og knusing: Den flytende legeringen helles i ingots og etter avkjøling knuses til klumpprodukter.
Kjennetegn:
Høyere energiforbruk, men vanadium kan utvinnes fra slagg (sekundær smelting).
Produktet inneholder typisk 50 til 60 % vanadium (f.eks. FeV50), med et høyt silisiuminnhold (krever etterfølgende desilikonisering).
2. Termisk aluminium produksjonsprosess
Scenario: Produksjon av ferrovanadium med høyt vanadiuminnhold (som FeV80) eller ferrovanadium med høy renhet, egnet for små partier med høyverdiprodukter.
Råvarer:
Vanadiumoksider (V2O5 eller V2O3).
Reduksjonsmiddel: aluminiumspulver (Al)
Tilsetningsstoffer: jernspon (for å regulere jerninnholdet i legeringen), kaliumklorat (KClO₃, som varmegenerator)
Behandle:
Blanding av ingredienser: Bland V₂O₅, aluminiumspulver, jernspon i henhold til det støkiometriske forholdet (overflødig aluminium ca. 10%~15% for å sikre fullstendig gjenoppretting).
Kalsineringsreaksjon:
Blandingen fylles imagnesiumdigelog tennes med en magnesiumstrimmel for å sette i gang den aluminotermiske reaksjonen:
3V2O5 + 10Al → 6V + 5Al2O3 + stor mengde varme (temperatur opp til2000 graderog mer).
Reaksjonen er kraftig, så hastigheten må kontrolleres for å unngå sprut.
Sedimentering og separasjon: Etter at reaksjonen er fullført, legges flytende ferrovanadium på Al2O3-slagget, og etter avkjøling separeres slagget.
Raffinering og støping: Oksygen føres gjennom for å fjerne aluminium om nødvendig og til slutt støpes blokkene.
Kjennetegn:
Det er ikke behov for en ekstern varmekilde ved å bruke varmen som genereres under reaksjonen, men den høye prisen på aluminium.
Produktet kan inneholde opptil 80 % vanadium eller mer (f.eks. FeV80) med små mengder urenheter (Si, C, etc.).