第1章概論

1.1釩發展簡史1

1.1素的發現1

1.1.2釩的工業發展簡史1

1.2釩的性質2

1.2.1釩的物理性質2

1.2.2釩的化學性質3

1.3釩的產業現狀5

參考文獻7



第2章釩的主要化合物及應用

2.1釩的氧化物及應用8

2.2釩酸、釩酸鹽及應用10

2.3釩的鹵化物及應用13

2.3.1釩的氟化物13

2.3.2釩的氯化物14

2.3.3釩的溴化物14

2.3.4釩的碘化物15

2.3.5釩的鹵素配合物15

2.4釩的硫化物及應用16

2.5釩的其他化合物及應用16

參考文獻17



第3章釩冶金生產工藝技術

3.1釩冶金過程基礎18

3.1.1釩資源概述18

3.1.2釩的物理富集19

3.2釩濕法冶金過程22

3.2.1概述22

3.2.2含釩原料的焙燒22

3.2.3釩的浸出25

3.2.4含釩浸出液的淨化28

3.2.5釩的水解沉澱法32

3.2.6釩的銨鹽沉澱法36

3.2.7釩酸鈣與釩酸鐵沉澱法38

3.3釩鈦磁鐵礦提釩的工藝技術39

3.3.1概述39

3.3.2從含釩生鐵中吹煉釩渣41

3.3.3從含釩鋼渣中提釩43

3.3.4從含釩生鐵中生產鈉化釩渣45

3.3.5從磁鐵礦精礦中直接提取釩45

3.3.6國外從釩鈦磁鐵礦和鐵礦中提釩的流程46

3.3.7提釩尾渣酸浸提釩50

3.3.8從高硅高鈣釩渣及鋼渣中提取五氧化二釩52

3.4從石煤(含碳頁岩)中提釩的工藝技術53

3.4.1概述53

3.4.2石煤中釩的賦存狀態與提釩方法的關繫54

3.4.3釩的賦存狀態與釩提取的關繫56

3.4.4從石煤中提釩的傳統工藝58

3.4.5石煤提釩新工藝58

3.4.6提釩新工藝的對比80

3.4.7分離富集石煤浸出液中釩的方法82

3.4.8石煤提釩中的綜合利用82

3.5其他含釩原料提取釩的工藝技術85

參考文獻87



第4章高純釩的生產工藝技術

4.1概述89

4.2高純釩的生產工藝技術90

4.2.1溶解90

4.2.2除雜90

4.2.3沉釩92

4.2.4煆燒92



第5章金屬釩與釩鐵（釩合金）的生產工藝技術

5.1金屬釩的生產工藝技術93

5.1.1概述93

5.1.2電硅熱還原法生產釩鐵95

5.1.3鋁熱還原法生產釩鐵97

5.1.4真空碳還原法生產釩98

5.1.5鎂還原法生產釩98

5.1.6釩鋁合金劑的生產99

5.1.7氮化釩的生產99

5.1.8碳化釩的生產101

5.1.9釩基儲氫合金的生產101

5.2金屬釩的生產102

5.2.1金屬釩生產的新工藝技術102

5.2.2鈣還原法103

5.2.3鋁熱還原法105

5.2.4真空碳還原法106

5.2.5氯化釩的鎂熱還原法108

5.2.6氯化釩的氫還原法109

5.2.7熔鹽電解法制取金屬釩109

5.2.8碘化物熱離解提純法111

5.2.9真空熔煉提純釩111

參考文獻118



第6章全釩液流電池

6.1全釩液流電池概述119

6.1.1全釩液流電池結構及工作原理120

6.1.2全釩液流電池的特點121

6.1.3全釩液流電池的應用122

6.2全釩液流電池研究進展122

6.2.1全釩液流電池國內研究進展122

6.2.2全釩液流電池國外研究進展124

6.3電解液125

6.3.1電解液的制備125

6.3.2電解液的分析方法126

6.3.3電解液的優化方法127

6.4電極材料128

6.4.1金屬類電極128

6.4.2碳素類電極129

6.4.3復合高分子電極132

6.5隔膜132

6.5.1含氟膜133

6.5.2非氟離子膜135

參考文獻137



第7章釩資源綜合利用

7.1污染物的來源139

7.2煙氣治理140

7.2.1二氧化硫廢氣的治理140

7.2.2含氯廢氣的治理145

7.3冶釩廢水處理146

7.3.1化學沉澱法146

7.3.2鐵氧體法147

7.3.3離子交換法147

7.3.4吸附法148

7.3.5蒸發濃縮法148

7.3.6反滲透法149

7.3.7電滲析法150

參考文獻151



第8章提釩生產中常用的分析方法

8.1原料分析方法152

8.2其他分析方法154



附錄

附錄1YB/T 5304—2011五氧化二釩156

附錄2YB/T 5335—2009五氧化二釩  氧化鉀和氧化鈉含量的測定  火焰原子吸收光譜法158

附錄3YB/T 4220—2010五氧化二釩  氧化鉀和氧化鈉含量的測定電感耦合等離子體原子發射光譜法160

附錄4YB/T 4218—2010五氧化二釩  五氧化二釩含量的測定  過硫酸銨氧化-硫酸亞鐵銨滴定法162

附錄5YB/T 5328—2009五氧化二釩  五氧化二釩含量的測定  高錳酸鉀氧化-硫酸亞鐵銨滴定法164

附錄6YB/T 5330—2009五氧化二釩  鐵含量的測定  鄰二氮雜菲分光光度法166

附錄7YB/T 4199—2009五氧化二釩  鐵含量的測定  火焰原子吸收光譜法168

附錄8YB/T 4248—2011五氧化二釩  四氧化二釩含量的測定  差減法170

附錄9YB/T 5334—2009五氧化二釩  砷含量的測定  AgDDTC分光光度法172

附錄10YB/T 5332—2009五氧化二釩  硫含量的測定  硫酸鋇重量法174

附錄11YB/T 5333—2009五氧化二釩  硫含量的測定  紅外線吸收法176

附錄12YB/T 4200—2009五氧化二釩  硫、磷、砷和鐵含量的測定  電感耦合等離子體原子發射光譜法178

附錄13YB/T 5331—2009五氧化二釩  磷含量的測定  萃取鉬藍分光光度法181

附錄14YB/T 4219一2010五氧化二釩  磷含量的測定  鉍磷鉬藍分光光度法183

附錄15YB/T 5329—2009五氧化二釩  硅含量的測定  硅鉬藍分光光度法185

附錄16YB/T 4247—2011低磷釩鐵187

附錄17HG/T 3485—2003化學試劑  五氧化二釩189

附錄18HG/T 3445—2003化學試劑  偏釩酸銨191

附錄19NB/T 42006—2013全釩液流電池用電解液測試方法193

附錄20Q/JDC.H42—01—2004釩氮合金203

附錄21YS/T 579—2014釩鋁中間合金205

釩的發現已有近200年的歷史，釩是重要的戰略資源，主要用於制備合金鋼，例如航天器、飛機、軍工裝備、導彈、高鐵、工具鋼以及民用建築鋼材；其次用於化工，例如用於催化劑、顏料、反應器。隨著科學技術的發展，釩的應用已滲透到科學技術的各個領域，包括醫藥、陶瓷、電子、光電、超導、儲能、材料等。

本書共分8章，重點介紹了釩冶金工藝方法、高純釩制備工藝方法、釩合金制備工藝方法、全釩液流電池制備工藝方法；然後闡述了釩的化合物的性質及其應用。本書旨在為廣大讀者繫統地介紹釩冶金的基本工藝方法、下遊產品的制備方法及資源綜合利用，並引用部分技術成果進行闡明分析。本書適合高等院校冶金、能源、材料、化工和環境等相關學科的本科生和研究生作為參考書，也適合從事冶金、材料領域的工程技術人員和科研人員參考。

本書由高峰、彭清靜、華駿三位老師主編，何章興參加編寫。其中，高峰負責編寫第1章、第3章、第8章；華駿負責編寫第2章、第4章；彭清靜負責編寫第5章和第7章；何章興負責編寫第6章。此外，吉首大學鄒曉勇、吳顯明、吳賢文、陳上、張帆等老師對本書的編寫給予了極大幫助。在本書編著過程中，還得到了湖南省2011計劃錳鋅釩產業技術協同創新中心、吉首大學化學實驗教學示範中心、學校和職能部門的領導以及相關專家的大力支持，在此一並表示感謝。

由於作者水平有限，時間倉促，書中難免有不足與疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。



編者

2019年3月