钒产业基本知识介绍 2010 年 4 月 北京

目录 一、概述二、钒资源三、主要钒产品四、钒产品应用领域五、钒产品生产工艺六、钒生产企业简要介绍

一、概述 钒（ Vanadium ）是瑞典矿物学家 A.M. 德尔里奥于 1801 年在研究墨西哥锡马浦的 铅矿时发现的一种化学性质类似与铬、铀 相似的新元素。钒在自然界中分布很广， 约占地壳重量的 0.02% 。钒是重要的钢铁 和有色金属的合金元素，世界上的钒约有 90% 用于钢铁行业，钒铁是钢的主要合金 添加剂，被称为 “ 钢铁增味剂 ” 。 钒（ Vanadium ）是瑞典矿物学家 A.M. 德尔里奥于 1801 年在研究墨西哥锡马浦的 铅矿时发现的一种化学性质类似与铬、铀 相似的新元素。钒在自然界中分布很广， 约占地壳重量的 0.02% 。钒是重要的钢铁 和有色金属的合金元素，世界上的钒约有 90% 用于钢铁行业，钒铁是钢的主要合金 添加剂，被称为 “ 钢铁增味剂 ” 。

二、钒资源 （一）钒矿 含钒矿物种类繁多，已发现有 70 多种，但只有少数矿 物具有经济价值。目前利用的钒资源主要有以下几种： 含钒矿物种类繁多，已发现有 70 多种，但只有少数矿 物具有经济价值。目前利用的钒资源主要有以下几种： （ 1 ）含钒铁矿石（一般含 V 2 O 5 0.2~2.7% ） （ 2 ）钒铀矿（美国、意大利为主产区） （ 3 ）钒酸盐矿（纳米比亚、赞比亚、美国主产） （ 4 ）磷岩（美国） （ 5 ）沥青岩（秘鲁、阿根廷、前苏联、加拿大） （ 6 ）原油（美国、委内瑞拉、伊朗） （ 7 ）铝土矿（前苏联、意大利、法国） （ 8 ）废催化剂的回收 （ 9 ）碳质页岩（石煤 / 煤矸石）

（二）中国钒资源状况 我国钒资源极其丰富，是全球钒资源储量大国。 全国 10 多个省市（区）都有钒矿物，但主要集中 在四川，占全国的 62.2% ，其次是湖南（占 14.4% ）和甘肃（占 5% ）等省市，其它地区储 量较小。 我国钒资源极其丰富，是全球钒资源储量大国。 全国 10 多个省市（区）都有钒矿物，但主要集中 在四川，占全国的 62.2% ，其次是湖南（占 14.4% ）和甘肃（占 5% ）等省市，其它地区储 量较小。 攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源, 钒钛磁铁矿中钒的储量按五氧化二钒计算有 1570 万吨，占全国的 60% 以上，列国内第一位；占世 界的 11.6% ，列世界第四位。目前已探明的钒钛 磁铁矿近 100 亿吨（ 96.6 亿吨），远景储量 300 亿吨。巳发现矿床 17 处，其中大型矿床 5 处，中 型矿床 5 处，小型矿床或矿点 7 处，主要分布在攀 枝花、西昌、德昌、米易、会理等地区。 攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源, 钒钛磁铁矿中钒的储量按五氧化二钒计算有 1570 万吨，占全国的 60% 以上，列国内第一位；占世 界的 11.6% ，列世界第四位。目前已探明的钒钛 磁铁矿近 100 亿吨（ 96.6 亿吨），远景储量 300 亿吨。巳发现矿床 17 处，其中大型矿床 5 处，中 型矿床 5 处，小型矿床或矿点 7 处，主要分布在攀 枝花、西昌、德昌、米易、会理等地区。

（三）世界钒资源状况 全球钒资源的 98% 来自于钒钛磁铁矿。钒钛 磁铁矿的储量很大，主要集中在少数几个国家和 地区，如俄罗斯、中国、南非等。此外，新西兰、 澳大利亚、挪威、芬兰、美国、加拿大等国家也 有少量钒钛磁铁矿。除钒钛磁铁矿外，其它含钒 资源主要是磷岩矿、含铀砂岩和粉砂岩矿等，这 些矿床的总量分别都超过 6000 万吨。此外，铝土 矿、含碳质原油、煤、油页岩及沥青砂等矿物中 都含有少量的钒。 全球钒资源的 98% 来自于钒钛磁铁矿。钒钛 磁铁矿的储量很大，主要集中在少数几个国家和 地区，如俄罗斯、中国、南非等。此外，新西兰、 澳大利亚、挪威、芬兰、美国、加拿大等国家也 有少量钒钛磁铁矿。除钒钛磁铁矿外，其它含钒 资源主要是磷岩矿、含铀砂岩和粉砂岩矿等，这 些矿床的总量分别都超过 6000 万吨。此外，铝土 矿、含碳质原油、煤、油页岩及沥青砂等矿物中 都含有少量的钒。 世界钒储量约 万吨。其中南非占 46% ， 独联体占 23.6% ，美国占 13.1% ，中国占 11.6% ，其它国家总和不足 6% 按目前各国的开 采量计算，全球钒资源还可开采 150 年。 世界钒储量约 万吨。其中南非占 46% ， 独联体占 23.6% ，美国占 13.1% ，中国占 11.6% ，其它国家总和不足 6% 按目前各国的开 采量计算，全球钒资源还可开采 150 年。

三、主要钒产品 钒渣 钒渣 偏钒酸铵 偏钒酸铵 五氧化二钒 五氧化二钒 钒铁 钒铁 钒氮合金（氮化钒） 钒氮合金（氮化钒） 钒铝合金 钒铝合金 氮化钒铁 氮化钒铁 钒电池 钒电池 金属钒 金属钒 钒催化剂 钒催化剂 碳化钒 碳化钒

（一）钒渣 通常所指钒渣为炼钢厂用含钒铁水所提炼 的。 GB 将钒渣按五氧化二钒品 味分为 6 个牌号，最新标准 YB/T 将产品牌号调整为 4 个： 通常所指钒渣为炼钢厂用含钒铁水所提炼 的。 GB 将钒渣按五氧化二钒品 味分为 6 个牌号，最新标准 YB/T 将产品牌号调整为 4 个：

（二）偏钒酸铵 Ammonium metavanadate 偏钒酸铵是由原料（钒渣 / 石煤）到五氧化二 钒产品的中间产物，工厂通常也将其作为产品进 行出售，结算时一般须将其折算为含 98% 的五氧 化二钒。偏钒酸铵是白色或略带淡黄色结晶末 ， 主要用于制取五氧化二钒，也用作化学试剂、催 化剂、催干剂、媒染剂等；陶瓷工业广泛用作釉 料。以下是由偏钒酸铵在加热条件下制取五氧化 二钒的化学方程式： 偏钒酸铵是由原料（钒渣 / 石煤）到五氧化二 钒产品的中间产物，工厂通常也将其作为产品进 行出售，结算时一般须将其折算为含 98% 的五氧 化二钒。偏钒酸铵是白色或略带淡黄色结晶末 ， 主要用于制取五氧化二钒，也用作化学试剂、催 化剂、催干剂、媒染剂等；陶瓷工业广泛用作釉 料。以下是由偏钒酸铵在加热条件下制取五氧化 二钒的化学方程式： 2NH 4 VO 3 → 2NH 3 + H 2 O + V 2 O 5 2NH 4 VO 3 → 2NH 3 + H 2 O + V 2 O 5

（三）五氧化二钒 Vanadium pentoxide

（四）钒铁 Ferrovanadium

（五）钒氮合金 Vanadium-nitrogen alloy

（六）钒铝合金 Vanadium-aluminium alloy

四、钒产品运用领域 （一）钒渣 用途：主要用于制取偏钒酸铵。 用途：主要用于制取偏钒酸铵。（二）偏钒酸铵 用途：主要用于制取五氧化二钒；化 学试剂、催化剂、催干剂、媒染剂等；陶 瓷工业用于釉料。 用途：主要用于制取五氧化二钒；化 学试剂、催化剂、催干剂、媒染剂等；陶 瓷工业用于釉料。

（三）五氧化二钒 1 、粉状五氧化二钒 1 、粉状五氧化二钒 用途：主要用于合成氨工业中用于脱 碳、脱硫和催化剂。用做印染、陶瓷的着 色材料。是制备硫酸催化剂的主要原料 （ 99% ）。石油化工业用作催化剂和缓蚀 剂，也是制备含钒化合物的原料。（ 98% 粉制备钒氮合金与钒铝合金） 用途：主要用于合成氨工业中用于脱 碳、脱硫和催化剂。用做印染、陶瓷的着 色材料。是制备硫酸催化剂的主要原料 （ 99% ）。石油化工业用作催化剂和缓蚀 剂，也是制备含钒化合物的原料。（ 98% 粉制备钒氮合金与钒铝合金） 2 、片状五氧化二钒 2 、片状五氧化二钒 用途：主要用于冶金工业制钒铁合金 及其他含钒合金。 用途：主要用于冶金工业制钒铁合金 及其他含钒合金。

（四）钒铁 用途：主要在炼钢过程中作为合金元 素使用，使钢的结晶组织细化，从而提高 钢的强度、韧性、可塑性及耐磨性。还用 于铸铁的合金化。 用途：主要在炼钢过程中作为合金元 素使用，使钢的结晶组织细化，从而提高 钢的强度、韧性、可塑性及耐磨性。还用 于铸铁的合金化。

（五） 钒氮合金 用途：钒氮合金是一种新型合金添加 剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。 添加于钢中能提高钢的强度、韧性、 延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并 使钢具有良好的可焊性。在达到相同强度 下，添加氮化钒节约钒加入量 30-40% ， 进而降低了成本。以建筑业为例，使用钒 氮合金化技术生产的新三级钢筋，因其强 度提高，不仅增强了建筑物的安全性、抗 震性，而且还可以比使用二级钢筋节省 10% ～ 15% 的钢材。 用途：钒氮合金是一种新型合金添加 剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。 氮化钒添加于钢中能提高钢的强度、韧性、 延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并 使钢具有良好的可焊性。在达到相同强度 下，添加氮化钒节约钒加入量 30-40% ， 进而降低了成本。以建筑业为例，使用钒 氮合金化技术生产的新三级钢筋，因其强 度提高，不仅增强了建筑物的安全性、抗 震性，而且还可以比使用二级钢筋节省 10% ～ 15% 的钢材。 氮化钒

（六）钒铝合金 用途：钒铝合金是一种广泛用于航空 航天领域的高级合金材料，具有很高的硬 度、弹性，耐海水、轻盈，用来制造水上 飞机和水上滑翔机。用做钛合金、高温合 金及某些特殊合金的添加剂 。 用途：钒铝合金是一种广泛用于航空 航天领域的高级合金材料，具有很高的硬 度、弹性，耐海水、轻盈，用来制造水上 飞机和水上滑翔机。用做钛合金、高温合 金及某些特殊合金的添加剂 。钒铝合金航空 航天水 飞机钒铝合金航空 航天水 飞机

钒的运用范围 应用领域占总量比例主要用途使用产品 碳素钢 25 钢筋 FeV HSLA 钢 25 建筑、石油管道 FeV 高合金钢 20 铸件、石油管配件 FeV 工具钢 15 高速工具钢、耐磨件 FeV(80%V) 钛合金 10 喷气式发动机零件、飞行器机体 V-Al 基合金 化学制品 5 硫酸、顺丁烯二酐生产等 V 2 O 5 和其他钒化合物

钒的应用范围

五、钒产品生产工艺 （一）钒渣提炼流程（二）偏钒酸铵生产工艺（三）五氧化二钒生产工艺（四）钒铁生产工艺（五）钒氮合金生产工艺（六）钒铝合金生产工艺

（一）钒渣提炼流程

（二）偏钒酸铵生产工艺

（三）五氧化二钒生产工艺

（四）钒铁生产工艺

（五）钒氮合金生产工艺 氮化钒的传统工艺为高温、真空碳热 还原法制备碳化钒，经固态渗氮制得氮化 钒，工艺缺欠表现为：反应周期长达几十 个小时，能耗高，设备损耗大。氮化钒合 金关键技术为碳化钒的制备及固态渗氮。 氮化钒的传统工艺为高温、真空碳热 还原法制备碳化钒，经固态渗氮制得氮化 钒，工艺缺欠表现为：反应周期长达几十 个小时，能耗高，设备损耗大。氮化钒合 金关键技术为碳化钒的制备及固态渗氮。

（六）钒铝合金生产工艺 国内一般采用一步法生产钒铝合金， 我国某厂采用真空自然法生产钒铝合金： 将五氧化二钒置于烘箱内 80 ℃干燥，将五 氧化二钒与铝粉按比例在混料机内混匀后 压制成块，然后置于石墨坩埚内，在真空 反应器内，低真空下点火燃烧，反应完毕 后冷却出炉，将钒铝合金打磨、喷砂、破 碎、过筛，得到所需粒度的钒铝合金，经 磁选、 X 射线检验、物化检验得到符合要求 的钒铝中间合金。 国内一般采用一步法生产钒铝合金， 我国某厂采用真空自然法生产钒铝合金： 将五氧化二钒置于烘箱内 80 ℃干燥，将五 氧化二钒与铝粉按比例在混料机内混匀后 压制成块，然后置于石墨坩埚内，在真空 反应器内，低真空下点火燃烧，反应完毕 后冷却出炉，将钒铝合金打磨、喷砂、破 碎、过筛，得到所需粒度的钒铝合金，经 磁选、 X 射线检验、物化检验得到符合要求 的钒铝中间合金。

钒产品生产基本技术经济指标 原 料产 品 15t 钒渣（品位： 7% ） 1t 五氧化二钒 250t 石煤（品位： 0.8% ） 1t 五氧化二钒 180t 石煤（品位： 1.5% ） 1t 五氧化二钒 1.5t 偏钒酸铵（含水： 35% ） 1t 五氧化二钒 2t 三氧化二钒 +1t 五氧化二钒 1 炉 80 钒铁 1t 三氧化二钒 +2t 五氧化二钒 1 炉 80 钒铁

六、钒生产企业简要介绍 （一）国内钒产品生产企业 （ 1 ）攀枝花钢铁集团 （ 1 ）攀枝花钢铁集团 （ 2 ）承德钢铁集团 （ 2 ）承德钢铁集团 （ 3 ）锦州铁合金有色冶炼厂 （ 3 ）锦州铁合金有色冶炼厂 （ 4 ）崇阳地区钒厂 （ 4 ）崇阳地区钒厂（二）国外钒产品生产企业

世界主要钒生产商概况（ V2O5 ） 名 称 产能（ t ） 产品原料 俄罗斯 (Evraz) 控股公司 FeV 、 VN 、氧化 钒 钒渣、钒钛铁矿 攀枝花钢铁集团有限公司15000 钒渣 唐钢集团承德钒钛12000 钒渣 瑞士嘉能可（ XSTRATA ） FeV 、氧化钒 钒渣、钒钛铁矿 美国战略矿物发展有限公司下属 美国钒公司 V 2 O 5 、钒酸盐等 铁磷矿渣、废催化剂或燃油 灰渣等 奥地利特雷巴赫化学工业公司6600 V 2 O 3 、 V 2 O 5 、钒 铁 钒渣 捷克、德国、加拿大、日本等7000 V 2 O 5 、钒铁等 矿渣、废催化剂、燃油灰渣 合 计

中国主要钒生产企业及产能 公 司 名 称五氧化二钒计产能（ t/a ） 攀钢集团 20,000 承德钢铁集团 15,000 沈阳华瑞钒业有限公司 5,000 中信锦州铁合金股份有限公司 5,000 云南华云钒业有限公司 4,000 内江市川威特殊钢有限公司 4,000 四川卓越钒钛有限公司 4,000 陕西五洲矿业有限公司 4,000 辽宁晨光铁合金集团有限公司 3,000 敦煌市鄂鑫钒业有限责任公司 2,000 南京福星钒合金 2,000 湖南、陕西、河南、河北、甘肃、广西小厂＞ 15 ， 000 合计＞ 83 ， 000

2007 年 4 月国际钒技术委员会会员的地理位置分布 2007 年 4 月国际钒技术委员会会员的地理位置分布

承德钢铁集团钒制品厂五氧化二钒生产现场

承钢 50 钒铁电炉生产现场 承钢 80 钒铁电炉生产现场

承钢微波竖炉氮化钒生产现场

承钢钒制品厂多钒酸铵生产现场

谢谢！