五氧化二钒生产按冶炼方法不同可分为火法与湿法冶金:
1、火法冶金:
将含钒钛磁铁矿经过火法冶金处理后得到含钒铁水，再从铁水氧
化出钒渣，使钒得到富集后再使用。此种方法称之为火法提钒。
钒钛磁铁矿冶炼含钒铁水的方法
（1）高炉法：主要流程是用钒钛磁铁矿的烧结矿，在高炉中冶炼出
含钒铁水，使用这种方法的有俄罗斯、中国。
钒及钒生产工艺
第一章钒的性质及应用
一、钒的性质:
钒是一种十分重要的战略物资，在钢铁、电子、化工、宇航、原 子能、航海、建筑、体育、医疗、电源、陶瓷等在国民经济和国防中 占有十分重要的位置。
常温下钒的化学性质较稳定，但在高温下能与碳、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
碱浸工艺是钒原料(其中钒以五价形式存在)经粉碎后直接与强 碱溶液混合，使其中的五氧化二钒与碱反应生成钒酸盐溶液。
V2Q+2NaOf 2NaV&H0
(4)酸浸氧化工艺:
酸浸氧化工艺是将钒原料粉碎后与强酸混合， 使其中的高价钒和 低价与酸反应生成钒盐，再经进一步氧化生成五价钒。
2Fe(VO)3+6HSQ二Fe2(SO4)3+3(VQ)2SO
变，最终生成水溶性、碱溶性或酸溶性的钒盐或钒酸盐。典型的方法 有:
(1)钠化焙烧提钒:
钒渣(或钒矿)磨细和选去所夹带的金属铁后，配入适当的钠盐 附加剂，经过高温焙烧氧化、钠化反应，钒铁尖晶石等不溶性三价钒 化合物氧化成五氧化二钒并与钠盐反应，生成可熔性钒酸钠。
UQ+NaCG^2NaV&CQ
工业上这个过程一般在回转窑、多层焙烧炉及平窑等炉窑中完成， 焙 烧温度在800〜900度。
至不同温度时可生成不同的钒氧化物。在180C下，钒与氯作用生成
四氯化钒（VC4）;当温度超过800C时，钒与氮反应生成氮化钒（VN）;
在800〜1000C时，钒与碳生成碳化钒（VC）。
钒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。在空气中，熔融的碱、
微溶于水，溶于酸及碱，不溶于乙醇
V2O5
斜方
橙黄
3.357
650〜690
微溶于水，溶于酸及碱，不溶于乙醇
二、钒的应用
三、五氧化二钒的性质
V2Q是一种无味、无嗅、有毒的橙黄色或红棕色的粉末，微溶于
水（质量浓度约为0.07g/L），溶液呈黄色。它在约670C熔融，冷却
时结晶成黑紫色正交晶系的针状晶体， 它的结晶热很大，当迅速结晶
如图2所示。
首先把钒钛磁铁矿磨细（湿磨），磨细后的矿粉与钠盐（硫酸钠） 混合造球，球团直接送到链篦回转窑的链篦上， 利用回转窑的余热烘 干并加热至900C，随后在回转窑内于1270C左右停留60—110min.
钒转化率可达到92%以上。
此方法的优点：原料处理简单；钒回收率高，从精矿7V2Q收率
达80%以上。
要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在，特别是V2O5和生产尤为重要。
它们的主要性质列于下表:
氧化物
晶系
颜色
密度/g cm-3
熔点/C
溶解性
V2O2
等轴
浅灰
5.76
1790
不溶于水，溶于酸
V2O3
菱形
黑
4.87
1970〜2070
不溶于水，溶于HF及HNO
V2O4
正方
蓝黑
4.2〜4.4
1545〜1967
此方法的缺点：处理物料量大，设备投资大；焙烧温度高（1200C以上）,动力及辅助原材料消耗大；不回收铁。
现代湿法冶金主要以传统的钠化焙烧提钒和石煤提钒为代表，目 前攀钢、承钢所使用方法为钠化法提钒，河南、山西、陕西、甘肃等 一些石煤厂采用石煤为原料。云南华云钒业采用的是钠化提钒工艺。
二、湿法冶金生产五氧化二钒生产工艺简介:
(2)钙化焙烧提钒:
钙化焙烧是将钒渣(或其它含钒原料)与石灰、石灰石混合，氧 化焙烧，使钒生成钒酸钙，然后利用钒酸钙的酸溶性，用稀硫酸浸出, 再经沉钒的工艺。也可使用CQ与NaCO在加温加压条件下浸出，使
Ca(VQ)2生成CaCO和NaVQ目前只有俄罗斯有此工艺。
V20+Ca0 Ca(VC3)2
(3)碱浸工艺:
碱金属碳酸盐可将金属钒溶解而生成相应的钒酸盐。此外，钒亦具有
定的耐液态金属和合金（钠、铅、铋等）的腐蚀能力。
钒有多种氧化物。V2O3和V2O4之间，存在着可用通式
VnO2n-i（3<nW表示的同族氧化物，在V2O4到V2O5之间，已知有V3O5、
V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6Oii、V6O13等氧化物。工业上钒氧化物主
此方法的优点：钒渣作为提取五氧化二钒原料含钒高，处理量少;
可回收铁；焙烧温度低（800C）左右，提取V2Q时动力、辅助原材
料消耗少。
（火法主要是指钒渣以前，从钒渣以后至五氧化二钒生产所用仍然是
Hale Waihona Puke 湿法冶金）钒钛磁铁矿或精矿
溶剂
炭还原剂
南非
俄罗斯、中国
新西兰
制钒制品
转炉炼钢
2、湿法冶金:
传统湿法提钒典型的工艺流程（以南非德兰士瓦合金公司为例）
湿法冶金工艺生产五氧化二钒主要经历以下生产阶段：1、原料
预处理；2、固液分离及溶液净化；3、钒溶液沉淀结晶；4、钒酸盐 分解、干燥及熔炼。工艺流程见图3五氧化二钒工艺流程图
各操作单元原理及作用简介：
1、原料预处理工序:
原料预处理工序主要对钒渣以及含钒原料通过高温焙烧或酸、碱
溶液浸出等方法处理，使其中的有价元素V完成晶型及结构价态转
时会因灼热而发光。MQ是两性氧化物，但主要呈酸性。当溶解在极
浓的NaOh中时，得到一种含有八面体钒酸根离子VQ3-的无色溶液。
它与NaCO—起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。
第二章五氧化二钒生产工艺方法概述
五氧化二钒生产工艺大致历经了70年，通过几代人的不断总结、
探讨，已初步形成了不同的生产工艺模式。
一、五氧化二钒生产工艺方法:
（2）电炉法：先将钒钛磁铁矿预还原为金属化球团，再在电炉内冶
炼出含钒铁水，使用这种方法的国家有南非、新西兰。
从含钒铁水中吹炼钒渣
将含钒铁水在转炉（中国、俄罗斯）、摇包（南非）或铁水包（新
西兰）内、通入氧化性气体（氧气、空气），使铁水中的钒氧化出来,
得到钒渣。钒渣作为提取五氧化二钒的原料。
火法提钒的工艺流程见图1所示。
Ca(VO)2+2HSO=CaS0+(VQ)2SO
Mn(VO2+2HSO= Mn S4+(VQ)2SO