从钒渣的来源看,钒渣水溶液中没有Ca、2+Mg等+2价离子,所以在电解时不会像氯碱电解生产过程中产生CaCO3、Mg(OH)2等在离子交换膜中沉积的现象。溶液中的阴离子,例如AlO2、VO4等,如果有少量进入到离子交换膜内,在电解过程中不易在膜中生成沉淀。但是当阴极液质量分数在20%以上、温度在20℃以下时,有可能会产生钒盐沉淀,应尽量避免这样的电解条件出现。由于溶液32-3-2+pH值<1。
在反应式(1)中可看出,正钒酸钠Na3VO4溶液电解时,阳极室溶液pH值下降,平衡向右转移,正4-钒酸根转化成焦钒酸根[V2O7]。当电解进一步进行时,pH值进一步减小。反应式(2)的平衡向右液的pH值即可控制阳极液中钒酸钠的电解深度。
为了弄清钒在珠光体组织转变中的作用和沉淀析出的规律,通过电化学萃取分析结合透射电子显微镜观察研究了钒含量对PD3钢中碳化钒析出行为的影响。研究结果表明:PD3钢的铁素体和渗碳体中固溶钒的饱和溶解度分别为0.09%和0.23%左右;当钢中钒含量低于0.21%时,钒主要以固溶形式存在,只有量的碳化钒质点无序析出;当钢中钒含量增加,超过饱和溶解度后,多余的钒则主要以碳化钒的形式析出;当钢中钒含量高于0.21%,达到0.33%时,碳化钒将以无序状态和/相间沉淀0两种方式大量析出。
低碳钢中加入微量钒,可以在铁素体中析出碳化钒微粒,而奥氏体中溶解的碳化钒在转变时形成界面沉淀产生强化作用,对此,不少研究者进行过定量研究。由于碳化钒在奥氏体中有较高的溶解度,它们在一般的常化处理之后即沉淀析出,所以低碳钢中加入微量钒可起到较强的沉淀强化作用。
五氧化二钒回收工艺
从石煤中回收：从石煤中提钒的工艺主要是钠化焙烧工艺，钠化氧化焙烧—水浸出—水解沉钒—碱溶铵盐沉钒—热解脱氨—精钒的工艺流程。该工艺是我国从石煤中提钒普遍采用的工艺，特点是工艺简单，并且充分利用了石煤的热能。缺点是回收率较低，一般在60%以下。美国采用以上工艺，但采用稀硫酸浸出、溶剂萃取技术，回收率可达70%。