Chrom und die Interpretation von Vanadium-haltigem Harz für das allgemeine Verständnis

Das chemische Symbol von Vanadium ist V, seine Ordnungszahl ist 23 und seine relative Atommasse beträgt 50,9415. Es wurde erstmals 1801 vom spanischen Chemiker De Leo in Mexiko entdeckt, als er „braunes Bleierz“ untersuchte, wurde jedoch zu dieser Zeit von der akademischen Gemeinschaft nicht anerkannt. Im Jahr 1830 entdeckte der schwedische Wissenschaftler Sefström dieses Element während der Raffination von duktilem Eisen unabhängig wieder und nannte es Vanadium (auf Chinesisch „钒“ übersetzt). Im Jahr 1867 reduzierte der britische Chemiker Roscoe Vanadiumdichlorid mit Wasserstoff und stellte erstmals erfolgreich reines metallisches Vanadium her.
Vanadium ist ein glänzendes silbergraues Metall mit einer relativen Dichte von 6,11 g/cm³ bei 19℃. Sein Schmelzpunkt liegt bei 1917℃ und sein Siedepunkt bei 3421℃. Es ist ein seltenes Metall mit einem hohen Schmelzpunkt. Reines Vanadium ist hart, nicht magnetisch und duktil.

Von den chemischen Eigenschaften her gehört Vanadium zur gleichen Gruppe wie Tantal und Niob und ist ein mäßig reaktives Metall. Zu den üblichen Oxidationsstufen von Vanadium gehören +2, +3, +4 und +5, wobei +5 die stabilste ist. Vanadiumionen in verschiedenen Oxidationsstufen zeigen in wässrigen Lösungen unterschiedliche Farben (hellviolett, grün, blau und gelb), was der Grund für die satten Farben von Vanadiumverbindungen ist. Die Verbindungen des fünfwertigen Vanadiums wirken oxidierend, während die Verbindungen mit niedrigerer Wertigkeit reduzierend wirken.

Die größten Schwachstellen des traditionellen Vanadium-Extraktionsverfahrens
1. Der Prozessablauf ist langwierig und komplex.
Der traditionelle Natriumisierungsröstprozess umfasst mehrere Schritte wie Rösten, Wasserauslaugen, Säurefällung, Alkaliauflösung und Ammoniumsalzreinigung. Die Verfahren sind umständlich und die Betriebsbedingungen streng, was es schwierig macht, die Kontinuität und Stabilität der Produktion sicherzustellen.
2. Die Rückgewinnungsrate von Vanadiumressourcen ist im Allgemeinen niedrig.
Aufgrund technischer Einschränkungen liegt die Rückgewinnungsrate von Vanadium aus Braunkohle in der Regel unter 45 %. Eine große Menge wertvoller Metalle wird nicht effektiv gewonnen, was nicht nur zu einer erheblichen Verschwendung wertvoller Ressourcen führt, sondern auch direkt die Rohstoffkosten pro Produkteinheit erhöht.
3. Starke Umweltverschmutzung und Energieverbrauchsdruck
Der Produktionsprozess verbraucht große Mengen an Natriumsalz und Schwefelsäure und emittiert schwefelhaltige Abgase, Ammoniak-Stickstoff-Abwasser und feste Abfälle. Die Kosten für die Umweltpolitik sind hoch, und dieser energiereiche und emissionsreiche Modus steht im Widerspruch zum Trend einer grünen und kohlenstoffarmen Entwicklung.
4. Produktreinheit und Mehrwert sind begrenzt. Aufgrund des traditionellen Herstellungsverfahrens weist das Rohvanadium einen hohen Gehalt an Verunreinigungen auf. Es erfordert eine komplexe Verfeinerung, um den Anforderungen von High-End-Anwendungen gerecht zu werden, was zu einem geringen Produktwert und schwachen Erweiterungsmöglichkeiten der Industriekette führt, was es schwierig macht, die Anforderungen der High-End-Fertigung zu erfüllen.