仙女下“钒” 2

1、理学院化学1001班 仙女下“钒”目 录CONTENTS 1830年，世界上首次合成尿素的德国化学家维勒为了寻找一个推定的新元素，他多次分析着一种产自墨西哥的铅矿石。可是，正当他找到线索的时候，却不幸因为氟化氯中毒而被迫中断了工作。 1831年瑞典斯德哥摩采矿学院教授，化学家尼尔斯加布里耳塞弗斯伦特却发表了在挪威斯马兰的塔堡矿场的铁矿石中找到这个新元素的消息。后以神话中的斯堪的纳维亚女神、美丽的范纳迪斯的名字，给这个元素定名为钒。 在1801年，争取祖国自由的墨西哥战士、化学和矿物学家安德烈斯德耳吕阿，就作过关于发现钒的第一个报导，不过他当时怀疑那是不纯的铬酸铅，因而没有肯定。维勒虽然失掉了发

2、现钒的机会，然而在塞夫斯朗姆发现钒之后，再度分析了吕阿研究的矿石，证明了塞夫斯朗姆和吕阿发现是同一元素，其贡献也是不可磨灭的。 英国化学家亨利罗斯科才用氢气还原二氯化钒，第一次制得金属钒的粉末，并根据其性质将它列入周期表第五族。1234P Part. OneP Part. TwoPHOTO姓名：弗里德里希维勒籍贯：德国学历：曾在马尔堡医科大学学医，后来进入海德堡大学，拜著名化学家格美林、生理学家蒂德曼为师 成就：1820年入马尔堡医科大学学医时，发表了他的第一篇科学论文是“关于硫氰酸汞的性质”，著名化学家贝采里乌斯(JonsJ.Berzelius)的重视 1828年他发表了“论尿素的人工制成”

3、一文，引起了化学界的震动 1827年和1828年发现了铝和铍两种元素 人工合成尿素姓名：亨利姓名：亨利恩菲尔德恩菲尔德罗斯科罗斯科 籍贯：英国伦敦籍贯：英国伦敦学历：毕业于伦敦大学，后留学德国，从事化学历：毕业于伦敦大学，后留学德国，从事化学方面的研究学方面的研究成就：成就： 与本生一起研究光化学，发明光线强度与本生一起研究光化学，发明光线强度计计( (曝光计曝光计) ) 制备出纯钒，并指出钒属于磷砷族制备出纯钒，并指出钒属于磷砷族 从事研究铌、钨、铀及高氯酸等从事研究铌、钨、铀及高氯酸等 最早曾提出化学反应中的可逆性定律，最早曾提出化学反应中的可逆性定律，并对污水过滤处理进行过研究并对污水过

4、滤处理进行过研究 PHOTOP Part. Two熔点为19192，属于高熔点稀有金属之列 通常说的钒酸盐多指含通常说的钒酸盐多指含V V的钒酸盐。钒酸盐分偏矾酸盐的钒酸盐。钒酸盐分偏矾酸盐MVO3MVO3、正钒、正钒酸盐酸盐M3VO4M3VO4、和焦钒酸盐、和焦钒酸盐M4V2O7M4V2O7，式中，式中M M代表一价金属。代表一价金属。BiBi、CaCa、CdCd、CrCr、CoCo、CuCu、FeFe、PbPb、MgMg、MnMn、NiNi、K K、AgAg、NaNa、和、和ZnZn均能生均能生成钒酸盐。碱金属和镁的偏矾酸盐可溶于水，得到的溶液呈淡黄成钒酸盐。碱金属和镁的偏矾酸盐可溶于水，

5、得到的溶液呈淡黄色。其他金属的钒酸盐不大能溶于水。色。其他金属的钒酸盐不大能溶于水。一种银灰色的金属 钒的氧化合物钒的性质P Part. There物理性质化学性质钒-碳系中只有V2C和VC两个中间相在1320以上的温度下稳定，两种碳化钒均系非化学计量化合物，其物理性能均与其实际组成有依赖关系。密度为6.11克每立方厘米 钒酸 碳化钒钒的卤化物钒酸盐 沸点为3000-3400 VO2是两性氧化物，能与碱形成四价钒的钒酸盐。五价钒的氧化物是酸性较强的两性氧化物，它与碱形成的钒酸盐的趋势更为明显。钒在溶液中的聚合状态不仅与溶液的酸度有关，而且也与其浓度关系密切。 钒能与各种卤素生成二价、三价和四价

6、的卤化物。五价钒的纯钒能与各种卤素生成二价、三价和四价的卤化物。五价钒的纯卤化物已知的只有卤化物已知的只有VF5VF5。对同一种卤素，随着钒原子价的增加，钒。对同一种卤素，随着钒原子价的增加，钒卤化物的化学稳定性减弱。对同一价态的钒，其卤化物的化学稳卤化物的化学稳定性减弱。对同一价态的钒，其卤化物的化学稳定性由氟到碘依次递减。这说明钒与氟、氯容易发生反应，而与定性由氟到碘依次递减。这说明钒与氟、氯容易发生反应，而与溴、碘则较困难。溴、碘则较困难。钒与氧形成众多的氧化物，但公认的主要氧化物为钒与氧形成众多的氧化物，但公认的主要氧化物为V V2 2O O5 5、V V2 2O O4 4、V V2

7、2O O3 3和和VO VO 钒的提取 P Part. Four 钒钛磁铁矿是一种以含铁、钛、钒为主的共生磁性铁矿，钒的绝大部分和铁矿物质呈类质同象赋存于磁铁矿中。该类矿在世界上赋存量巨大，在世界六大洲均有大型矿床分布，世界上钒产量的88是从钒钛磁铁矿中提取出来的。从钒钛磁铁矿中回收钒，常用的方法是将钒钛磁铁矿在高炉或电炉中冶炼出含钒生铁，再通过选择性氧化铁水，使钒氧化后进入炉渣，得到钒含量较高的炉渣作为下一步提钒的原料。 目前含钒铁水的处理方法有三种目前含钒铁水的处理方法有三种 : :吹炼钒渣法吹炼钒渣法 含钒钢渣法含钒钢渣法 钠化渣法钠化渣法钒的提取 P Part. Five转炉（旋转窑）

8、法生产钒渣 转炉法是将含钒生铁水置人转炉内吹炼数分钟，使钒氧化进入炉渣，实现钒与铁的分离。目前，转炉法吹炼含钒生铁水的方式有：顶吹、底吹、吹入空气或氧气等。冷却剂的使用是保证吹炼钒渣顺利进行的一个重要条件。吹炼时，由于部分碳和其他元素的氧化，产生大量的化学热。如果不能将多余的热吸收，将造成熔体温度升高。熔体温度过高时 ，将引起碳的大量氧化，抑制钒的氧化，造成半钢中碳含量过低，使后续的炼钢热能不足，同时因为钒不能充分氧化使钒回收率降低。 铁水雾化法生产钒渣 铁水雾化法是使用压缩空气将铁水雾化成细小液滴使空气中的氧与铁液中的钒发生氧化。雾化法生产钒渣具体的过程是：铁水从铁水罐兑入中间罐，在进入雾化

9、室，铁水在雾化室与雾化器喷出的高速压缩空气流相遇，被粉碎成细小的液珠，并在液珠表面发生氧化反应。氧化后的液珠汇集在半钢罐内，并分离为半钢和熔渣。先倒出半钢，并送往转炉炼钢，然后翻出钒渣。钒的提取 P Part. Five 含钒钢渣的特点是氧化钙含量高。用传统的钠盐焙烧-水浸提钒工艺，钒浸出率很低。目前研究出的钠盐焙烧-碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。在含钒钢渣中，钒主要赋存在钒钙钛氧化物中，焙烧时钒钙钛氧化物与碳酸钠发生反应，烧结后水溶性钒约20，碳酸化浸出的钒约60。P P钒与健康钒与健康 art. Six食物来源 谷类制品、肉类、鸡、鸭、鱼、小黄瓜，贝壳类、蘑菇、欧芹、莳萝籽黑椒等

10、 代谢吸收 人类摄入的钒只有少部分被吸收，大部分由粪便排出。摄入的钒于小肠与低分子量物质形成复合物，然后在血中与血浆运铁蛋白结合，血中钒很快就运到各组织。吸收入体内的80%-90%由尿排出，也可以通过胆汁排出。 生理功能防止因过热而疲劳和中暑促进骨骼及牙齿生长协助脂肪代谢的正常化预防心脏病突发协助神经和肌肉的正常运作钒是正常生长可能必需的矿物质，其中有生物学意义的是四价和五价态。四价态钒为氧钒基阳离子，易与蛋白质结合结合形成复合物，而防止被氧化。五价态钒为氧钒基阳离子，易与其他生物物质结合形成复合物。钒酸盐以被维生素C、谷胱甘肽或NADH还原。其在人体健康方面的作用，营养学界，医学界至今仍不是

11、很清楚，仍处在进一步发掘的过程中，但可以确定，钒有重要作用。一般认为，它可能有助于防止胆固醇蓄积、降低过高的血糖、防止龋齿、帮助制造红血球等。每天会 经尿液流失部分钒。P P钒的用途钒的用途art. Seven催化剂彩色玻璃钒合金 钒的用途主要是合金，催化剂方面，而钒的盐类因由五光十色的颜色勇于玻璃制造 国际钒价总体振荡回落，国内市场止跌反弹2012年国际市场钒价总体呈现振荡回落的态势。其中，欧洲钒铁年均价格为25.2美元/千克钒，同比下滑13.4%；欧洲五氧化二钒均价 5.6美元/磅，同比下滑 15.2%；美 国 钒 铁 均 价 13.7美 元/磅，下 滑6.8%。由于，欧洲市场钒铁价格波动

12、较为活跃，走势具有一定的代表性。2012年10月份，国内市场钒产品价格总体仍保持平稳。 钒的发展P Part. Eight2012 年世界钒产量增长主要来自中国据估计，目前世界钒产品年总生产能力约 23.3万。2012 年世界钒消费同比微幅增加从全球范围来看，85%以上的钒消费于钢铁行业中，中国在钢铁行业中的消费比例更高一些，达到近90%。海外需求减缓，中国钒产品出口同比下降2012年以来，受欧债危机影响，海外市场钒需求明显萎缩，加之出口价格倒挂，我国钒产品出口大幅下降。未来 2 年全球钒产业产能过剩将更加突出据不完全统计，2013-2014年全球钒新建产能将进一步增加。随着一些项目的运营和逐步达产，世界钒供过于求的矛盾将更加突出，钒产业供应过剩的局面短期内难以改变，钒市场因此将承受更大的压力。 钒的发展P Part. Eight 心得体