釩礦
釩的產地在哪裏?釩的用途是什麽?釩是一種銀白色金屬,熔點很高,與铌、鉭、鎢、鉬並稱為難熔金屬。釩的蹤跡遍布全世界。在地殼中,釩的含量並不少,平均在兩萬個原子中,就有一個釩原子,比銅、錫、鋅、鎳的含量都多,但釩的分布太分散,幾乎沒有含量較多的礦床。本文係統講述了釩礦名稱,金屬釩的性質,釩礦類型,釩礦床類型,釩的用途,釩礦儲量與分布,釩主要產地,釩礦價格,釩常見問題。
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 1、釩礦名稱:釩礦。


 2、金屬釩的性質:釩是一種銀白色金屬,元素符號是V,在元素周期表中屬VB族,原子序數23,原子量50.9414,屬於(yu) 過渡金屬。釩的熔點很高(1890℃),沸點為(wei) 3380℃,密度為(wei) 6.110 g/cm3,與(yu) 铌、鉭、鎢、鉬並稱為(wei) 難熔金屬。有延展性,質堅硬,無磁性。在空氣中不易氧化,可溶於(yu) 氫氟酸、硝酸和王水,不易腐蝕,在堿、硫酸和鹽酸中也相當穩定。


 3、釩礦類型:在自然界中,釩很難以單一體(ti) 存在,主要與(yu) 其他礦物形成共生礦或複合礦。目前發現的含釩礦物有70多種,但主要的礦物有以下3種:釩鈦磁鐵礦(世界上除美國從(cong) 鉀釩鈾礦中提釩外,其他主要產(chan) 釩國家中都從(cong) 釩鈦磁鐵礦中提取釩);鉀釩鈾礦(美國等地是這種礦物的主要產(chan) 地);石油伴生礦(這種礦寄生在原油中,中美洲國家擁有大量的石油伴生礦,這種資源已日益顯示出其重要性)。現在已探明的釩資源儲(chu) 量的98%賦存於(yu) 釩鈦磁鐵礦中,V2O5含量可達1.8%。


 3.1  釩鈦磁鐵礦

 釩鈦磁鐵礦屬於(yu) 等軸晶係的氧化物礦物,晶體(ti) 常呈八麵體(ti) 和菱形十二麵體(ti) ,集合體(ti) 呈粒狀或塊狀,鐵黑色,金屬光澤-半金屬光澤,不透明,無解理;莫氏硬度5.5~6;比重4.8~5.3g/cm3。理論化學成分Fe 30.55%,TiO2 10.42;V2O5 1.8%。

釩鈦磁鐵礦

釩鈦磁鐵礦


 3.2  釩鉀鈾礦

 通常呈粉末塊狀。鮮黃或淡黃綠色,玻璃光澤,硬度2~2.5,比重4.46,具強放射性。易溶於(yu) 稀酸中。分布於(yu) 有機質沉積岩的風化帶(主要是砂岩),或見於(yu) 沉積鈾礦床的氧化帶中,是提取鈾、釩及鐳的礦物原料。成分K2[UO2]2[VO4]2·3H2O,純釩鉀鈾礦可含53%的鈾和12%的釩。

釩鉀鈾礦

釩鉀鈾礦


 4、釩礦床類型:我國釩礦資源主要有兩(liang) 種形式,即釩鈦磁鐵礦和含釩石煤。

 4.1  釩鈦磁鐵礦礦床

 礦體(ti) 總厚度幾十米到二三百米不等,延深達千米以上。礦石構造呈致密塊狀、條帶狀及浸染狀,具海綿隕鐵結構、固溶體(ti) 分解結構等。礦石金屬礦物主要是含釩、鈦磁鐵礦(由鈦鐵礦、鎂鋁尖晶石、鈦鐵礦石、磁鐵礦組成的礦物),釩在磁鐵礦中呈固溶體(ti) ,而鈦主要以鈦鐵礦固溶體(ti) 存在於(yu) 磁鐵礦中。此外,有少量獨立粒狀鈦鐵礦及少量磁黃鐵礦和少量鈷、鎳、銅等硫化物;脈石礦物,主要為(wei) 輝石、基性斜長石,其次為(wei) 橄欖石、磷灰石等。礦石成分含全鐵(TFe)20%~45%,TiO2 3%~16%,V2O5 0.15%~0.5%,Cr2O3 0.1%~0.38%,並伴生有微量銅、鈷、鎳、镓、錳、硒、碲、鈧及鉑族元素。此類礦床除提取鐵外,還是釩、鈦金屬的重要來源。其他多種組分也可綜合回收利用。


 5、釩的用途:釩是一種重要的合金元素,主要用於(yu) 鋼鐵工業(ye) 。含釩鋼具有強度高,韌性大,耐磨性好等優(you) 良特性,因而廣泛應用於(yu) 機械、汽車、造船、鐵路、航空、橋梁、電子技術、國防工業(ye) 等行業(ye) ,其用量約占釩消耗量的85%,鋼鐵行業(ye) 的用量在釩的用途中占最大比重。鋼鐵行業(ye) 的需求直接影響到釩市場行情。大約有10%的釩用於(yu) 生產(chan) 航天工業(ye) 所需的鈦合金。釩在鈦合金中可以作為(wei) 穩定劑和強化劑,使鈦合金具有很好的延展性和可塑性。此外,釩在化學工業(ye) 中主要作為(wei) 催化劑和著色劑。釩還被用於(yu) 生產(chan) 可充電氫蓄電池或釩氧化還原蓄電池。


 5.1  鋼鐵行業(ye)

 85%左右的金屬釩是以釩鐵和釩氮合金的形式被添加於(yu) 鋼鐵生產(chan) 中,以提高鋼的強度、韌性、延展性和耐熱性。含釩的高強度合金鋼廣泛應用於(yu) 輸油/氣管道、建築、橋梁、鋼軌等生產(chan) 建設中。

含釩鋼鐵合金

含釩鋼鐵合金


 5.2  航天工業(ye)

 8~10%的金屬釩以鈦-鋁-釩合金的形式被用於(yu) 飛機發動機、宇航船艙骨架、導彈、蒸汽輪機葉片、火箭發動機殼等方麵。此外釩合金還應用於(yu) 磁性材料、硬質合金、超導材料及核反應堆材料等領域。

釩用於(yu) 航天航空

釩用於(yu) 航天航空


 5.3  化工行業(ye)

 在化工領域,釩主要用作製造硫酸和硫化橡膠的催化劑,也用於(yu) 抑製發電廠中產(chan) 生氧化亞(ya) 氮。其它化工釩製品則主要用於(yu) 催化劑、陶瓷著色劑、顯影劑、幹燥劑等。

釩用於(yu) 陶瓷顯色

釩用於(yu) 陶瓷顯色


 5.4  全釩液流電池

 全釩液流電池是一種新型清潔能源存儲(chu) 裝置,其研究始於(yu) 20世紀80年代的澳大利亞(ya) 新南威爾士大學。在美國、日本、澳大利亞(ya) 等國家有應用驗證,與(yu) 其它化學電源相比,釩電池具有功率大、容量大、效率高、 壽命長、響應速度快、可瞬間充電、安全性高和成本低等明顯的優(you) 越性,被認為(wei) 是太陽能、風能發電裝置配套儲(chu) 能設備、電動汽車供電、應急電源係統、電站儲(chu) 能調峰、再生能源並網發電、城市電網儲(chu) 能、遠程供電、UPS係統等領域的優(you) 先選擇。

全釩液流電池

全釩液流電池


 6、釩礦儲(chu) 量與(yu) 分布:根據美國地質調查局(USGS)不完全統計,2015年全球釩資源量已超6300萬(wan) 噸,全球釩儲(chu) 量約1500萬(wan) 噸,主要分布在中國、南非和俄羅斯。中國蘊含510萬(wan) 噸釩資源儲(chu) 量,占全球總量的34%,居世界第一。目前國際市場上主要的釩供應國為(wei) 中國、南非和俄羅斯。

 中國釩資源很豐(feng) 富,是全球釩資源儲(chu) 量大國。我國釩資源廣泛分布於(yu) 19個(ge) 省市(區),但主要集中在四川攀枝花地區和河北承德地區,尤其是攀枝花地區的釩資源最為(wei) 豐(feng) 富。我國釩礦資源主要有兩(liang) 種形式,即釩鈦磁鐵礦和含釩石煤。最新勘查表明(國土資源部2013年數據),僅(jin) 攀枝花市境內(nei) 釩鈦磁鐵礦保有儲(chu) 量達237.43億(yi) 噸,其中釩資源儲(chu) 量達1862萬(wan) 噸,居國內(nei) 第一、世界第三。湖南、廣西、甘肅,湖北等省份也有釩資源的分布。近年來,四川省地勘基金助力地質找礦,全省地質找礦取得明顯成效。截至2012年底,探獲釩鈦磁鐵礦44億(yi) 噸、鈦16360萬(wan) 噸、釩800萬(wan) 噸。

 另外中國還擁有豐(feng) 富的石煤釩資源,屬於(yu) 低品位的含釩資源,石煤釩礦的含釩量與(yu) 世界非石煤釩礦資源總儲(chu) 量相當,含釩石煤主要分布在我國湖南、廣西、湖北等省。石煤總儲(chu) 量618.8億(yi) 噸,其中已探明工業(ye) 儲(chu) 量39億(yi) 噸,五氧化二釩含量大於(yu) 0.5%的儲(chu) 量為(wei) 7707.5萬(wan) 噸。


 7、釩主要產(chan) 地四川、河北、湖南、廣西。

 

 8、釩礦價(jia) 格

 金屬釩價(jia) 格:                       2400元/kg

 釩鐵價(jia) 格:    V50               50000元/噸

 五氧化二釩    V2O3=98%   95000元/噸

 

 9、釩常見問題

 9.1  釩對人體(ti) 健康的影響

 釩是人體(ti) 必需的微量元素,對維持機體(ti) 生長發育,促進骨骼及牙齒生長,促進造血功能,增加身體(ti) 免疫力等有重要作用。適量的釩,還能降低血糖、血壓、血脂,增加心肌收縮力,預防心髒病的發生。目前研究者們(men) 最為(wei) 關(guan) 注的是其降糖功能,胰島素是人體(ti) 內(nei) 唯一降低血糖的激素,釩不僅(jin) 具有胰島素作用,還可保護胰島細胞,降低體(ti) 內(nei) 血糖。人身體(ti) 中的釩每天也會(hui) 通過尿液流失一部分。


 9.2  釩中毒

 金屬釩的毒性很低,但是釩的化合物對人和動物有中度和高度毒性,常見的釩化合物有三氧化二釩(V2O3)、五氧化二釩(V2O5)、三氯化釩(VCl3)、偏釩酸銨(NH4VO3)等。其毒性作用與(yu) 釩的價(jia) 態,溶解度,攝取的途徑等有關(guan) 。價(jia) 態越高,毒性越大。

 急性釩中毒常由短時間內(nei) 吸入高濃度含釩化合物的粉塵或煙霧引起,以眼和呼吸道粘膜刺激症狀為(wei) 主要臨(lin) 床表現。中毒症狀一般較輕,重者亦可致心、腎、胃腸及中樞神經係統功能損害。釩在人體(ti) 內(nei) 不易蓄積(但每天攝入10mg以上或每克食物中含釩10~20微克,可發生中毒),故臨(lin) 床上釩中毒多為(wei) 急性中毒。


 9.3  釩中毒急救處理

 1. 立即離開染毒現場,安靜保暖休息。必要時給氧氣吸入。

 2. 主要對症處理,如咳嗽、咯痰者用鎮咳祛痰劑,喘息者用支氣管擴張劑。聞及肺部濕性囉音者,用抗生素防治繼發性肺部感染等。

 3. 解毒驅釩可試用大劑量維生素C 4~5g,或依地酸二鈉鈣1g加50%葡萄糖注射液20~40 ml稀釋後靜脈注射。口服氯化銨片0.3~0.6 g,每日3次,可使尿液酸化,加速釩的排泄。

 4. 有明顯皮膚損害者,可用清水將局部洗淨後,塗以膚輕鬆等藥膏,同時內(nei) 服異丙嗪、息斯敏,噻庚啶等抗過敏藥。

 5. 作業(ye) 場所加強通風排毒,作業(ye) 人員帶防毒口罩。嚴(yan) 重的慢性呼吸係統疾病、嚴(yan) 重影響肺功能的胸廓、胸膜疾病、嚴(yan) 重慢性皮膚疾病、明顯的心血管疾病者禁止接觸釩的工作。


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