钒的基础知识(课堂PPT)
钒及其化合物
在强酸中， V（V） 以 VO3+ 形式存在
或以 VO2+ 形式存在 V（IV） 以 VO2+ 形式存在
V2O5 在氢气流中加热，将被还原 成 V2O3
V2O5 + 2 H2 —— 2 V2O3 + 2 H2O
若与高压氢气在高温下作用， 其 将被还原成单质钒。
VSO4 中的 V（II）可以被 KMnO4 氧化成 V（III）
若浓缩上述红色溶液或再滴加 H2O2， 则 [ V（O2）]（2 SO4）3 将转化 为黄色的 H3 [ V（O2）O3 ]。
V2O5 溶于 H2O2，可直接得到 过氧偏钒酸。
V2O5 + 2 H2O2 —— 2 HVO4 + H2O
碱金属的偏钒酸盐溶于 H2O2，可生成碱金属的过氧 偏钒酸盐，如 KVO4。
或 9. 7. 1 钒的氧化物
V2O5 为砖红色固体，无臭、 无味、有毒，是钒酸 H3VO4 及 偏钒酸 HVO3 的酸酐。
除通过单质高温合成外，加热 偏钒酸铵可得 V2O5
2 NH4VO3 —> 4—00 ℃— V2O5 + 2 NH3 + H2O
钒的氢化物为灰黑色物质，仍保 持金属外观。
金属钒吸氢后晶格膨胀，随 着吸氢量的不同其密度比金属钒 减小 6~10%。
金属钒吸氢后变脆变硬。
钒的氢化物在真空中加热到 600 ~ 700℃ 将发生分解，随着氢 的释出，钒的硬度降低，并恢复 原有的延展性。
钢中加 0.1％ ~ 0.2 % 的钒，韧性、强度、延展性 及抗冲击力均加强。
2 H3VO4 + HCOOH + 4 H+ —— 2 VO2+ + CO2↑ + 6 H2O
钒_资料介绍
一、钒矿与钒铁资料钒被称为“现代工业味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料，可以添加于钢中、铁中，并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域。
钒的化合物也十分有用，可以被广泛地用来生产如催化剂、化妆品、燃料以及电池等。
在其它领域的应用也在不断扩展，且具有良好发展前景。
基于钒的广泛用途，以提取和使用钒为目的全球产业也随之得以发展。
钒矿资源钒主要赋存在磁铁矿、磷酸盐岩、含铀砂岩和粉砂岩矿床中，还有大量的钒赋存于铝土矿和含碳物质中（如石油、煤、油页岩和焦油砂中）。
全球钒资源的98%来自于钒钛磁铁矿。
钒钛磁铁矿的储量很大，主要集中在少数几个国家和地区，如俄罗斯、中国、南非等。
此外，新西兰、澳大利亚、挪威、芬兰、美国、加拿大等国家也有少量钒钛磁铁矿。
除钒钛磁铁矿外，其它含钒资源主要是磷岩矿、含铀砂岩和粉砂岩矿等，这些矿床的总量分别都超过6000万t。
此外，铝土矿、含碳质原油、煤、油页岩及沥青砂等矿物中都含有少量的钒。
世界钒储量约15980万t。
其中南非占4 6%，独联体占2 3.6%，美国占13.1%，中国占11.6%，其它国家总和不足6%，具体见表1。
由于钒往往作为副产品或共生产品回收，故当前公开发表的已探明世界钒矿储量并不完全可以反映实际资源状况。
但是在当前技术条件下，世界上能够从磁铁矿资源中大量回收钒的国家只有俄罗斯、南非和中国等少数几个，这些国家是全球钒供应的主要来源。
中国钒资源极其丰富，是全球钒资源储量大国。
全国1 0多个省市（区）都有钒矿物，但主要集中在四川攀枝花地区和河北承德地区，尤其是攀枝花地区的钒资源相当丰富，已探明的钒钛磁铁矿储量近100亿t，五氧化二钒储量为1578万t，约占全国储量的5 5％，世界储量的11％。
另外在河北承德地区，高铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于30％，V2O5含量大于0 . 7％)已探明储量2 . 6 亿t，其中保有储量2 . 2亿t；低铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于10％，V2O5含量大于0.13％)已详细勘查确定的储量为2 9.6亿t，总共约占全国储量的40％。
第20部分钛副族和钒副族精品课件
TiO2 不仅有较强的氧化分解能力，而 且自身不分解、几乎可永久地起作用，因此 在排气净化、脱臭、水处理、防污等领域有 广泛地应用空间。二氧化钛被誉为“环境友 好催化剂”。
ZrO2 至少有两种高温变体，1370 K 以上 为四方晶型，2570 K 以上为立方萤石晶型。
ZrO2 的化学活性低，热膨胀系数也很小， 但熔点非常高，因此它是极好的耐火材料。
2TiCl4 + H2 —— 2TiCl3 + 2 HCl
用 Zn 还原 TiCl4 的盐酸溶液作用， 可得六水合三氯化钛的紫色晶体：
2 TiCl4 + Zn —— 2 TiCl3 + ZnCl2
目前工业上主要采用铝还原法制备 TiCl3 ，将四氯化钛和铝粉混合，反应 在接近 TiCl4 的沸点温度下进行，生成 TiCl3 和 AlCl3:
TiCl4 在浓盐酸中与 Cl– 作用生成 [TiCl6]2– ：
TiCl4 + 2HC（l 浓）——H2[TiCl6] 向溶液中加入 NH4+, 析出黄色（NH4）2[TiCl6]
晶体。 工业上，TiCl4 是通过 TiO2 与碳、氯气共热
制备的：
TiO2 + 2C + 2 Cl2 —— TiCl4 + 2 CO
钛的抗阻尼性强，可作音叉、医学上 的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器 的振动薄膜等。
液体钛几乎能溶解所有的金属，与多 种金属形成合金。其中，钛镍合金有较强 的形状记忆应变性、较好的恢复应力和较 高的记忆寿命，被公认是最佳形状记忆合 金。
铌钛合金在低于临界温度 4K 时，呈 现出零电阻的超导功能，是目前制造高场 超导磁体的主要材料。
（3）应用
纯净的 TiO2 在温度较低时呈白色， 受热后则显浅黄色。它是极好的白色涂料， 具有折射率高、着色点强、覆盖力大、化 学性能稳定、无毒等优点。
钒的性质及用途简介解析
钒的性质及用途简介钒是一种神奇的金属，化合价有2+、3+ 和5+ ，金属单质钒很少，其主要形态有：VO（氧化钒），V2O3（三氧化二钒），V2O5（五氧化二钒），FeV（钒铁）及偏钒酸铵等，工业上使用最多的是V2O5和FeV，主要用于冶金的添加剂，增强钢铁的强度和韧性。
一、性质1、钒的性质钒（Vanadium），化学符号V，元素周期表中序数为23，原子量为50.94。
钒是银白色略带蓝色的金属，具有延展性；含有氧、氮、氢时则变脆、硬。
钒在较高的温度下与原子量较小的非金属形成稳定的化合物；在低温下有良好的耐腐蚀性。
钒进入合金后可增强合金的强度，降低热膨胀系数。
钒在地壳中的丰度约为0.02%，比铜、锌、镍、铬都高。
按地壳中元素丰度排列第13位。
可以说，在地壳中含有非常丰富的钒金属。
但钒金属有一个特点，很难形成独立的矿床，伴生性非常明显，因此在自然界非常分散，通常和其他金属伴生，如：钒钛磁铁矿。
因此，不太容易单独对钒金属进行开采和提炼，钒产品多作为冶金业的副产品生产。
2、五氧化二钒的性质五氧化二钒（V2O5）为褐色固体，有两种形态：粉状和片状，因在富氧和缺氧的加热条件下而得到不同的形态。
五氧化二钒有毒性。
在国际化学剧毒品名录中排名第43位。
其毒性主要是对呼吸道有刺激，引起鼻粘膜充血。
如果过多的吸入了粉状的五氧化二钒，有头昏、恶心等感觉，擤鼻涕时可能会带有血丝。
如果五氧化二钒中毒，离开了现场症状自然缓解，休息一两天一般自然恢复，不需治疗。
在国内没有对五氧化二钒毒性检测的规程，但中华人民共和国国标中也明确列示其为剧毒物质，生产过程需要在省级安监部门办理安全生产许可证。
3 、偏钒酸铵偏钒酸铵（NH4VO3）为白色结晶体，既是一种独立的产品，也是制造五氧化二钒的上一道工序的中间产品，其性质与五氧化二钒相似，其生产也需要办理安全生产许可证。
4 、钒铁的性质工业上使用的钒，主要是元素钒。
五氧化二钒（V2O5）中，钒的原子量仅占56%，其余为氧原子量。
全钒液流电池基础知识ppt
更高效、安全和智能的能源储存和利用。
全钒液流电池市场发展挑战
成本与价格
全钒液流电池的制造成本较高，价格相对较高，对于大规模应用 存在一定的挑战。
市场认知度
全钒液流电池作为一种新型的能源储存技术，其市场认知度和接 受度有待提高。
充电设施建设
全钒液流电池的充电设施建设相对滞后，需要加强充电设施的布 局和建设。
04
全钒液流电池应用场景及市场前景
全钒液流电池在电力储能领域的应用及市场前景
总结词
全钒液流电池在电力储能领域具有广泛的应用前景，市场需 求持续增长。
详细描述
全钒液流电池是一种高效、可靠的电力储能技术，适用于大 规模储能电站、分布式能源系统、数据中心等场景。随着新 能源产业的快速发展，全钒液流电池在电力储能领域的应用 前景广阔。
02
全钒液流电池系统组成
电解液系统
作用
提供反应物质，收集和运输电 荷
组成
全钒氧化还原液流电池的电解 液由不同价态的钒离子溶液组 成，如V2O5、VO2+、VO22+
等
特点
具有高能量密度、长寿命、快 速充电等优点
极板系统
01
02
03
作用
提供电化学反应界面，集 流和传递电荷
组成
阳极板和阴极板，阳极板 为石墨材料，阴极板为钛 基材料
组成
由传感器、控制器和执行器等组成，可实现电池的实时监控、调节和
控制
03
特点
具有高精度和高效率，能够实现电池的优化管理和保护
03
全钒液流电池关键技术
电解液制备技术
总结词
全钒液流电池的电解液是其核心技术之一 ，制备过程需严格控制化学成分和浓度， 以确保电池的稳定性和性能。
全钒液流电池基础知识ppt
将膜、电极和集流体按照一定的顺序组装， 将不同种类的电极交替排列，并在电极之间 加入隔膜，组成电池堆。
注入钒电解液
封装电池堆
将纯净的钒电解液注入电池堆中，使其与电 极和隔膜接触。
将电池堆封装在密封的容器中，并加入电解 质和密封剂，确保电池的正常运行。
关键备介绍
电解液储存罐
用于储存五氧化二钒电解液，通常 采用高分子材料制成，具有耐腐蚀 性和密封性。
产业应用拓展
01
电力储能领域
全钒液流电池作为一种电力储能技术，未来将在电力系统中发挥越来
越重要的作用，提高电力系统的稳定性和可靠性。
02
智能电网领域
全钒液流电池技术可以作为智能电网中的储能单元，实现电力调峰和
需求侧管理，提高电力系统的效率和经济性。
03
分布式能源领域
全钒液流电池技术可以应用于分布式能源系统中，为分布式能源系统
放电过程
电极反应
在放电过程中，正负极电解质中的正负离子被还 原氧化为低能量状态，同时释放出电能。
能量释放
全钒液流电池通过放电将储存的化学能转化为电 能释放出来。
水泵作用
为了维持正负极电解质溶液的循环，需要使用水 泵将正负极电解质溶液泵出电池。
能量转化与储存
高效能量转化
全钒液流电池具有较高的能量 转化效率，能够将化学能高效
地转化为电能。
储存容量大
全钒液流电池具有较大的储存容 量，能够储存大量的化学能。
可逆反应
全钒液流电池在充电和放电过程中 发生的反应是可逆的，可以反复充 放电而不影响电池寿命。
04
全钒液流电池的制造与维护
制造流程
制备钒电解液
制造电池堆
将五氧化二钒、氢氧化钠和去离子水按照一 定比例混合，经过净化和除杂处理，得到纯 净的钒电解液。
钒及其化合物引起的皮肤病讲课PPT课件
钒在农业上的应用
农药：作为农药成分，可以 有效防治病虫害
肥料：作为植物生长所需的微 量元素，可以提高作物产量和 质量
钒及其化合物的理化性质
钒是一种过渡金属元素，化 学符号为V
钒的化合物主要有V2O5、 V2O3、V2O4等
钒的化合物在光照条件下容 易分解，产生有毒气体
钒的化合物在空气中容易氧 化，形成氧化膜
钒的氧化物主要有V2O3、 V2O5等
钒的化合物具有较强的氧化 性和腐蚀性
钒的化合物在酸碱环境中容 易溶解，形成溶液
钒及其化合物引起
皮肤病的诊断与治
05
疗
诊断方法
皮肤病史：询问患者是否有接触钒 及其化合物的历史
实验室检查：进行血液、尿液、皮 肤组织等实验室检查，以确定是否 含有钒及其化合物
皮肤检查：观察皮肤是否有红斑、 丘疹、水疱等异常症状
影像学检查：进行X光、CT等影像 学检查，以确定皮肤病是否与钒及 其化合物有关
钒及其化合物引起的 皮肤病讲课PPT大纲
汇报人：
CONTENTS
目 录
01 单击护理人员
02 钒及其化合物的性质
03 钒及其化合物的应用
04
钒及其化合物引起的皮肤病 概述
05
钒及其化合物引起皮肤病的 诊断与治疗
06 典型案例分析
护理人员：XX医
01
院-XX科室-XX
钒及其化合物的性
02
质
钒的简介
钒元素的知识点汇总介绍
钒元素的知识点汇总介绍
钒，元素符号 V，银⽩⾊⾦属，在元素周期表中属VB族，原⼦序数23，原⼦量50.9414，体⼼⽴⽅晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。
钒的熔点很⾼，常与铌、钽、钨、钼并称为难熔⾦属。
有延展性，质坚硬，⽆磁性。
具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐⽓、耐盐、耐⽔腐蚀的性能要⽐⼤多数不锈钢好。
室温下致密状态的⾦属钒较稳定，不与空⽓、⽔和碱作⽤，也能耐稀酸。
钒元素
纯的⾦属钒⼀般是⽤钾在⾼压下将五氧化⼆钒还原⽽得到的。
⼤多数钒是其它矿物加⼯时的副产品，1840年，俄罗斯矿物⼯程师苏宾写道“含铜（cu元素）⽣铁、⿊铜、铜锭是含钒合⾦，由于钒的存在，使它们具有较⾼的硬度”⼯业上也可以以铝，焦炭还原五氧化⼆钒⽣产纯钒。
焦炭还原五氧化⼆钒⽣产纯钒是将V2O5粉与⾼纯碳粉混合均匀，加10%樟脑⼄醚溶液或酒精，压块后放⼊真空碳阻炉或感应炉内。
炉内真空压⼒到6.66×10-1Pa后，升温⾄1573K，保温2h。
冷却后将反应产物破碎。
根据第⼀次还原产物的组分再配⼊适量碳化钒或氧化钒进⾏⼆次还原。
⼆次还原炉内的真空压⼒为2.66×10-2Pa，温度控制在1973～2023K之间，并保温⼀段时间。
真空碳还原法所得⾦属钒的成分(质量分数m/%)为：钒99.5，氧0.05，氮0.01，碳0.1。
钒收率可达98%～99%。
铝热还原法是将五氧化⼆钒和纯铝放在反应弹进⾏反应，⽣成钒铝合⾦。
钒合⾦在2063K的⾼温和真空中脱铝，可制得含钒94%～97%的粗⾦属钒。
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1994年攀钢开发了用煤气还原多钒酸铵制取V2O3技术，获国家 发明专利。
1995年，攀钢将雾化提钒改为转炉提钒，建成两座120吨提钒炉， 设计能力11万t/a钒渣。
1998年攀钢从德国引进设备，建成了年产2400tV2O3的车间。 后扩建为5150t/a。同时，进行了V2O3冶炼高钒铁的试验。西昌分 公司建成年产1200t五氧化二钒生产车间。同时，攀钢钒渣产量达到 并超过了设计能力，创下历史最高水平。
6
在19世纪末20世纪初,俄罗斯开始利用碳还原法还原铁和钒氧化物,首 次制备出钒铁合金(含V35%～40%)。1902～1903年俄罗斯进行了铝热 法制取钒铁的试验。
1927年，美国的马尔登和赖奇用金属钙还原五氧化二钒(V2O5)，第 一次制得了含钒99.3%～99.8%的可锻性金属钒。
19世纪末，研究还发现了钒在钢中能显著改善钢材的机械性能，从而 使钒在工业上才得到广泛应用。至20世纪初，人们开始大量开采钒矿。
转炉提钒
1
教学内容：
第一章 钒的基础知识(6学时) 第二章 转炉提钒基本原理(4学时) 第三章 提取钒渣方法(2学时) 第四章 攀钢转炉提钒工艺(8学时) 第五章 含钒铁水炼钢工艺及含钒钢渣提钒 方法与工艺(8学时)
2
第一章 钒的基础知识
73 23 9
教学要求： 1、了解钒制备的发展史
钒及其化合物的用途。 2、掌握钒矿物及其主要性质
1830年，瑞典化学家尼尔斯·格·塞夫斯特姆用矿石炼生铁时， 分离出一种新元素，由于其化合物具有绚丽的颜色，以希腊神话中 美丽女神娃娜迪斯（Vanadis）的名字命名为钒(Vanadium)。同年， 德国化学家沃勒尔证明，Vanadium与早期德尔·里奥发现的红色 素是同一种元素──钒。
5
1834 年 ， 在 俄 罗 斯 别 列 召 夫 斯 克 矿 山 的 铅 矿 中 发 现 了 钒 。 1939 年 ， 在 俄 罗 斯 的 彼 尔 姆 斯 克 的 含 铜 砂 岩 中 也 发 现 了 钒 。 1840年，俄罗斯矿物工程师苏宾写道“含铜生铁、黑铜、铜锭是含钒 合金，由于钒的存在，使它们具有较高的硬度”。
钒的生产方法。 重点：钒矿物的主要性质
钒的生产方法。
4
一、世界钒的发展历史
钒(V)，呈银灰色，原子序数为23，原子量为50.942，在元素周 期表中属VB族，具有体心立方晶格。
1801年，墨西哥矿物学家德尔·里奥在研究铅矿时，发现一种化 学性质与铬、铀相似的新元素，其盐类在酸中加热时呈红色，故名 为红色素。实际上是钒。
1965年在承钢100m3高炉冶炼钒钛磁铁矿试验成功。 1967年在首钢516m3高炉炼铁、30t氧气顶吹转炉双联法 提钒炼钢，试验成功，制得的钒渣在锦州铁合金厂生产出了 V2O5和钒铁。 1970年7月攀钢组成雾化提钒试验组，到1973年先后建成 三座60t雾化提钒试验炉。到1978年，共生产雾化钒渣6万t。 同时在峨嵋和南京建成了铁合金厂钒车间，生产V2O5和钒铁。 1972年锦州铁合金厂可生产99.9%品位的金属钒。
含钒矿物种类繁多,已发现有70多种,但只有少数矿物具有开采 价值。
12
重要的钒矿物
矿物名称 颜色
钒钛磁铁矿 黑灰
钾钒铀矿 黄钒Βιβλιοθήκη 母棕绿硫钒矿 深绿
硫钒铜矿 赤褐
磷酸盐钒铁矿
钒铅矿 红棕
到目前为止,世界上生产钒的矿石主要以钒钛磁铁矿为主,在俄罗斯、南 非、中国、澳大利亚及美国等国家都有丰富的钒钛磁铁矿资源,此外，在 钒铀矿、铝土矿、磷岩矿、碳质页岩、石油燃烧灰渣、废催化剂等均可 作为回收钒的资源。
7
二、中国钒的发展
在20世纪30年代才发现攀枝花地区蕴藏有大量钒钛磁铁矿。钒储 量占全国的87%，占世界的47%；钛储量占全国的93%,占世界的 45%；铁占全国的11%。
2001年攀钢建成了年产100t的氮化钒试验生产装置。 2004年攀钢已经建成了设计能力年产2000t氮化钒的生产车间， 攀研院又建成了年产300t的生产装置。 近年来，我国钒的发展速度极快，产量已居世界第一位。
11
三、钒的矿物简介
钒在自然界分布很广，约占地壳重量的0.02%，但其分布极为 分散，常与金属矿如铁、钛、铀、钼、铜、铅、锌、铝等矿共生， 或与碳质矿、磷矿共生。在石油及其加工产品中也含有钒。在开采 与加工这些矿石时，钒作为共生产品或副产品予以回收。从粘土矿、 石油渣和废催化剂中也能回收少量的钒。
1867年，英国化学家娄斯科用氢还原氯化钒(VCl3)，首次制得金 属钒。同时他在研究英国西部的铜矿时，制备了V2O5、V2O3、VO、 VOCl3、VOCl2和VOCl等钒化合物。
1882年，英国列•克鲁佐特钢铁公司用含钒1.1%的炼钢炉渣制得 钒的磷酸盐，年产量约60t。用户是生产苯胺黑的染料厂。
9
1978年攀钢建成两座120吨雾化提钒炉生产钒渣。 1979 年 锦 州 铁 合 金 厂 开 发 了 品 位 55% ～ 60% 的 钒 铁 和 含 钒 40%～80%的钒铝合金。 1980年开始出口钒渣(3208t)、V2O5(1041t)、钒铁(1882t)。中 国从钒进口国变为钒出口国。 1980～1985年间，锦州铁合金厂开发了高钒铁、硅钒铁、碳化 钒、氮化钒等炼钢钒合金添加剂。 1984年攀研院开发出钒渣一次焙烧水浸提钒技术，在国内推广， 并获国家发明专利。 1990年攀钢建成了2000tV2O5/a的生产车间。 1992~1993年攀钢建成了用电铝热法冶炼高钒铁试验车间，生 产能力为1900t/a。
1937年发现河北承德大庙铁矿中含有钒。 1942年日本在锦州建立了“制铁所”生产钒铁，到1945年日本 投降共生产出100多吨低钒铁。 1958年恢复该厂，用钒铁精矿生产V2O5，10月20日炼出了新中 国第一炉钒铁(含V35%)，同年并研制出金属钒。 1955年发现马鞍山磁铁矿中含有钒。
8
1965年先后在马钢建成8t、承钢建成10t吨侧吹提钒转炉生 产钒渣，从此结束了我国用钒精矿生产V2O5的历史。但是钒的 供应满足不了我国工业需要，每年还要进口V2O5或钒铁。