物理性质： —浅灰色带有金属光泽的晶体粉末 —是非整比氧化物，组成为VO0.94-1.12 —固体具有氯化钠型晶体结构,即属离子型的 —具有较高的导电性
化学性质： —具有碱性氧化物的性质，不溶于水，能溶解于酸中生成强
还原性的紫色钒盐[V(H2O)6 ]2+ 离子。 —在空气中和水中不稳定，容易氧化成V2O3。 —在真空中它发生歧化反应生成金属钒和V2O3。
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。
这一类矿床的变种。钾钒铀矿是一种钾铀的钒酸络盐，呈浅黄色或浅
绿黄色，矿石含V2O51.5%～2.0%，美国科罗拉多高原等地是这种矿 物的主要产地，在提铀时可制得V2O5。
⑷磷酸盐矿：钒含在磷酸盐岩和磷酸盐页岩中，含V2O5从微量到1%， 还含有少量的氟、铀、硒。在用磷矿生产磷和磷肥后，所得副产物磷铁 中含有钒，作为提钒原料。
化学性质：钒是强还原剂，但由于容易呈钝态，常温下钒的化学活
泼性较低，具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢
氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和碱溶液的侵蚀，但能被氧化
性酸(浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水)溶解。
2V + 6HF == 2VF3 +3H 2↑
V+8HNO3== V(NO3)4+4NO2+4H2O
VCl3,可制得金属钒。 V2O5 + 5Ca == 5CaO + 2V 2VCl3 + 3Mg == 3MgCl2 +2V
㈡ 钒氧化物的性质
由氧-钒二元相图可知，钒有多种氧化物。
V-O系状态图
—在V2O3和V2O4之间，存在 着 可 用 通 式 VnO2n-1(3≤n≤9) 表 示的同族氧化物。
⑸碳质页岩(石煤)：储量很大，分布极广，结构复杂。一般还含镍、 钼、铀等，含V2O50.1%~1.5%。钒的品位与地质年代和矿化条件有关， 含碳较高的矿层钒含量较高，以硅质页岩为主的矿层品位较低。
⑹有机基原料矿床：钒与其它有机化合物形成络合物。如高硫石油、 沥青质岩等，通常中东的原油V2O5含量20～150g/t，有的高达300～ 400g/t。因此，这些有机燃油的渣、灰及脱硫用的废催化剂等含有大 量的钒，有的还含有钼、镍等二次资源，可作为提钒的重要原料。
—在V2O3到V2O5之间,已知有 V3O5 、 V3O7 、 V4O7 、 V4O9 、 V5O9、V6O11、V6O13等。
—工业上钒氧化物主要以
V2O5、V2O4和V2O3为主,特别 是V2O5。
708℃
VOx中的x
V2O3-V2O5系状态图
钒氧化物的性质
氧化物 晶系 颜色 比重
熔点/℃
溶解性
在空气中，熔融碱、碱金属、碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的
钒酸盐。
在高温下钒能与碳、硅、氮、氧、硫、氯、溴等大部分非金属元素
生成化合物。
例如：钒在空气中加热至不同温度时可生成不同的钒氧化物。
2V + O 2 ==2VO
4V + 3O 2 == 2V2O3
2V2O3 + O2 == 4VO2 4V + 5O 2 == 2V2O5 180℃温度下钒与氯作用生成四氯化钒(VCl4)。 温度超过800℃时,钒与氮反应生成氮化钒(VN)。
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。
在800~1000℃时钒与碳生成碳化钒(VC)。
V + 2Cl2 = VCl 4 2V+N2=2VN V +C=VC
此外，钒亦具有一定的耐液态金属(铀、钠)和合金(铅-铋 等)的腐蚀能力，因此，钒适合作钠冷却快中子反应堆的燃料 包套和反应堆材料。
金属钒的制备: 用金属钙还原五氧化二钒 V2O5 或用金属镁还原三氯化钒
制备：用氢在1700℃下还原V2O5或V2O3制得。
2、三氧化二钒(V2O3)
物理性质： —V2O3是灰黑色有光泽的结晶粉末。 —非整比的化合物VO1.35-1.5,晶体结构为α-Al2O3型的菱面体晶格。 —熔点很高(2070℃),属于难熔化合物,并具有导电性。 化学性质： —是碱性氧化物,溶于酸生成蓝色的三价钒盐[V(H2O)6]3+离子，该离 子有相当大的八面体络合，在水中会部分水解生成V(OH)2+和VO1+。 —在空气中缓慢被氧化，在氯气中迅速被氧化成三氯氧钒(VOCl3)和 V2O5。常温下暴露于空气中数月后，它变成靓青蓝色的VO2。 —不溶于水及碱，是强还原剂。
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。
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。
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。
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”。
VO 等轴 浅灰 5.76
1790
不溶水,溶于酸
V2O3 菱形 黑 4.87 1970～2070
不溶水,溶于HF及HNO3
VO2 正方 兰黑 4.2～4.4 1545～1967 微溶水,溶于酸及碱,不溶于乙醇
V2O5 斜方 橙黄 3.357 650～690 微溶水,溶于酸及碱,不溶于乙醇
1、一氧化物(VO或V2O2)
美国 美国 秘鲁 澳大利亚，美国 美国，俄罗斯
墨西哥,美国,纳米比亚 纳米比亚,墨西哥,美国 纳米比亚,墨西哥,美国
在钒的矿物中，最有开发价值的钒矿物主要有以下几种：
⑴钒钛磁铁矿：黑灰色，(Fe,Ti,V)3O4是一种分布最广泛的含钒矿 物，是最具有工业开采价值的钒矿物。一般原矿含V2O50.1~2%，大 于1%就可以直接做为提钒的原料。也可通过选矿得到含V2O50.5%以 上的精矿。然后通过高炉炼铁或电炉炼铁得到含钒的铁水，再从铁水
转炉提钒
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)
第一章 钒的基础知识
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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
2K2O.2Al2O3(Mg,Fe)O.3V2O5.10SiO2.4H2O
V2Sn(n=4～5) 2Cu2S·V2S6
Ca5(V04,PO4)3·(Fe,Cl,OH) Pb5(VO4)3Cl
(Pb,Zn)(OH)VO4 4(Cu,Pb,Zn)O·V2O5·H2O
南非,原苏联,新西兰， 中国,加拿大,印度等
四、钒及其化合物的性质 ㈠ 金属钒的性质
物理性质：钒是一种单晶金属，呈银灰色，具有体心立方晶格。高
熔点难熔金属1890±10℃ (比Ti高) 。钒呈弱顺磁性，是电的不良导体。
力学性质：纯净钒有良好的延展性和可锻性，在常温下可制成片、
丝和箔；不纯时硬而脆，少量的杂质，如氧、氮、碳、氢可提高钒的硬ຫໍສະໝຸດ 度和抗拉强度，但延展性降低。
吹炼出钒渣，使V2O5含量富集到10%～20%，做为提钒的原料。 ⑵钒云母：是一种复杂的硅铝酸盐，在纯矿物中含有V2O516%,而
在矿石中V2O5为1%～3%。在钒云母矿物中含有少量的铀。 ⑶复合多金属矿：成分中含有钒铅矿、钒铅锌矿、钾钒铀矿等，
这类矿石中含有铀、镭、铜、铅、锌、锰、钼等。含钒铝土矿也属于
钒的生产方法。 重点：钒矿物的主要性质
钒的生产方法。
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。
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。