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            五氧化二釩

            釩是一種有色金屬,五化二釩廣泛用于冶金、化工等行業,主要用于冶煉釩鐵用作合金添加劑,占五氧化二釩總消耗量的80%以上,其次是用作有機化工的催化劑,即觸媒,約占總量的10%,另處用作無機化學品、化學試劑、搪瓷和磁性材料等約占總量的10%。

            理化常數

            國標編號

             

            61028

             

            CAS號

             

            1314-62-1

             

            EINECS登錄號[1]

             

            215-239-8

             

             

            中文名稱

             

            五氧化二釩

              

            英文名稱

             

            Vanadium pentoxide

             

            別 名

             

            釩(酸)酐

             

            摩爾質量

             

            181.88 g /mol

             

            外觀

             

            橙黃色粉末,熔融成塊時呈紫紅色光澤

             

            分子式

             

            V2O5

             

            分子量

             

            181.88

             

            熔 點

             

            670℃

             

            溶解性

             

            微溶于水,不溶于乙醇,溶于濃酸、堿

             

            密 度

             

            相對密度(水=1)3.35 穩定性 穩定

             

            在水中的溶解度

             

            0.8 g/100 mL (20 °C)

             

            危險標記

             

            13(劇毒品)

             

            化學性質

            酸堿反應

            五氧化二釩酸性顯著,堿性表現不強,既可溶于酸生成相應的黃色偏釩酸根,在PH2左右可沉淀為偏釩酸,也可溶于堿生成偏釩酸鹽溶液。

            氧化還原反應

            五氧化二釩中的正五價釩可被還原,在酸性介質得到VIV,藍色的VO(H2O)52+釩氧基離子。以鹽酸和酸作還原劑,氧化產物是相應的鹵素單質。

             

            生產工藝

            生產原料

            工業上提取五氧化二釩的原料主要是含釩石煤礦和釩磁鐵礦,含釩石煤礦五氧化二釩品位一般在0.5-1.5%,釩鈦磁鐵礦五氧化二釩品位一般在1.0-5.0%.

            礦分解

            釩礦的分解方法有二類,一是燒結法,即將粉碎的礦粉與純堿或鹽混合并經高溫燒結,使其中的低價態的釩氧化并轉化為五價的釩酸鈉,然后再用水浸取,使釩溶解進入溶液;二是酸溶法,即將粉碎的礦粉用稀酸(主要是稀酸)加熱浸取,使釩直接分解進入溶液。

            浸取

            將燒結料用水浸取,使釩以偏釩酸鈉形式進入溶液,過濾洗滌,濾液為粗偏釩酸鈉溶液,再經化學沉淀、溶劑萃取等工藝進一步提純分離雜質,使釩富集到一定濃度,一般在15克/升以上。

            沉釩

            將純偏釩溶液調節PH值至6.5-7.5后,加入四倍理論量的酸氫銨或化銨溶液作沉淀劑,控制溫度在30度以下,析出偏釩酸銨沉淀,過濾,用5%的碳酸氫銨溶液洗滌2-3次,再用30%乙醇洗1-2次,烘干,得純偏釩酸銨產品。

             

            影響沉淀的因素

            現象

            工業生產中浸出液的ph值大約在8-9 之間,加入沉淀劑氯化銨與濃硫酸調節PH值到2-2.5之間,釩可以偏釩酸銨形式沉定,但沉淀受以下條件的影響。

            釩溶液的濃度

            原液中的煩的濃度越高,釩沉淀時候水解時候的晶核的生長速度也就越快,沉淀速度晶核生長速度快,所以晶體結構不完整,沉淀的顆粒不緊密,吸附的雜質較多水分多,品味地,有時候控制不好很容易出現粘料的情況??傊C的濃度越高,沉淀速度越快,沉淀物的品位就越低,一般情況下原液的濃度控制在15-20g/L。

            酸度的影響

            試驗證明 ph值=3.6時候釩的沉淀開始進行,當隨著酸度的增加,釩的反應速度就越快。但是隨著酸度的增大當增大到一定值的時候,就伴隨著副反應的的發生,也就是多釩酸氨的反溶解

            銨鹽量的影響

            銨鹽的加入方式,一般在堿性溶液下銨鹽易于分解,因此工業中卡將溶液ph值調節到4-5 之間,再加入銨鹽,然后在攪拌的條件下,在調節ph至道1.9-2.1左右,再加熱沉淀

            沉淀時間的影響

            當加氨系數固定在0.65時候,ph值等于2.2時,時間達到25分鐘以上時候,沉淀率可達到98%以上,實際生產中控制在30-40分鐘以上是可以保證沉淀率的。

            溫度的影響

            在其余條件完全相同的情況下,溫度的升高可加快釩從溶液中析出的速度,溫度對反析出的速度,物理形態、多釩酸氨的品位也有很大的影響。低溫下進行沉淀時候,沉淀物的表觀顆粒細,顏色紅、品位高。高溫下得到的沉淀物顆粒大,顏色深,品位相應的低。

             

            沉淀溫度大于80攝氏度,沉淀率即可達到99%,實際生產中用蒸汽煮沸沉淀,是完全可以滿足沉釩的要求的。

            煅燒

            將烘干后的偏釩酸銨于回轉爐中緩慢升溫至300度,保持1小時,再升至500-550度(不能超過650度,否則五氧化二釩熔融),保持2小時,最后降至450度保持1小時冷卻出爐,即得組成準確、恒定的五氧化二釩產品。煅燒反應為:2 NH4VO3 → V2O5+ 2 NH3 + H2O

             

            毒性及影響

            健康影響

            侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。

             

            健康危害:對呼吸系統和皮膚有損害作用。急性中毒:可引起鼻、咽、肺部刺激癥狀,多數工人有咽癢、干咳、胸悶、全身不適、倦怠等表現,部分患者可引起腎炎、肺炎。 慢性中毒:長期接觸可引起慢性支氣管炎、腎損害、視力障礙等。但微量的釩(50微克/升以下)有降血糖作用,可作治療治糖尿病的微量元素藥物。

            毒理學資料及環境行為

            毒性:屬高毒類。

             

            急性毒性:LD5010mg/kg(大鼠經口)

             

            危險特性:未有特殊的燃燒爆炸特性。

             

            燃燒(分解)產物:可能產生有害的毒性煙霧。

             

            環境監測方法

            N-肉桂酰-鄰-甲苯羥胺比色法《空氣中有害物質的測定方法》(第二版)杭士平主編

             

            苯甲酰苯基羥胺比色法《空氣中有害物質的測定方法》(第二版)杭士平主編

             

            火焰原子吸收法《空氣中有害物質的測定方法》(第二版)杭士平主編

             

            環境標準

            中國(TJ36-79)車間空氣中有害物質的最高容許濃度 0.1mg/m3[煙];0.5mg/m3[粉塵]

             

            前蘇聯(1977)大氣質量標準 0.02mg/m3

             

            應急處置方法

            泄漏應急處理

            隔離泄漏污染區,周圍設警告標志,建議應急處理人員戴正壓自給式呼吸器,穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物。避免揚塵,用清潔的鏟子收集于干燥凈潔有蓋的容器中,轉移到安全場所。也可以用水泥、瀝青或適當的熱塑性材料固化處理再廢棄。如大量泄漏:收集回收或無害處理后廢棄。

            防護措施

            呼吸系統防護:空氣中濃度超標時,應該佩帶防毒口罩。必要時佩帶自給式呼吸器。

             

            眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

             

            身體防護:穿相應的防護服。

             

            手防護:戴防護手套。

             

            其它:工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作后,淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服,洗后再用。進行就業前和定期的體檢。

            急救措施

            皮膚接觸:脫去污染的衣著,立即用流動清水徹底沖洗。

             

            眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動清水沖洗。

             

            吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。注意保暖,必要時進行人工呼吸。就醫。

             

            食入:誤服者給飲大量溫水,催吐,就醫。

             

            滅火方法:不燃?;饒鲋車捎玫臏缁鸾橘|。

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