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.

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1 钒产业基本知识介绍 2010 年 4 月 北京

2 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

3 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 ” 。

4 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）

5 （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。

6 （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 15980 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 15980 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。

7 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

8 （一）钒渣 通常所指钒渣为炼钢厂用含钒铁水所提炼 的。 GB5062-85 将钒渣按五氧化二钒品 味分为 6 个牌号，最新标准 YB/T008-2006 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。 GB5062-85 将钒渣按五氧化二钒品 味分为 6 个牌号，最新标准 YB/T008-2006 将产品牌号调整为 4 个：

9 （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

10 （三）五氧化二钒 Vanadium pentoxide

11 （四）钒铁 Ferrovanadium

12 （五）钒氮合金 Vanadium-nitrogen alloy

13 （六）钒铝合金 Vanadium-aluminium alloy

14 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。

15 （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。

16 （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。

17 （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

18 （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

19 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

20 钒的应用范围

21 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

22 （一）钒渣提炼流程

23 （二）偏钒酸铵生产工艺

24 （三）五氧化二钒生产工艺

25 （四）钒铁生产工艺

26 （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。

27 （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。

28 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

29 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

30 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 54750 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 ） 12000 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 12000 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 119350

31 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

32 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

33 承德钢铁集团钒制品厂五氧化二钒生产现场

34 承钢 50 钒铁电炉生产现场 承钢 80 钒铁电炉生产现场

35 承钢微波竖炉氮化钒生产现场

36 承钢钒制品厂多钒酸铵生产现场

37 谢谢！