JPS58213854A - フエロバナジウムの製法 - Google Patents
フエロバナジウムの製法Info
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- JPS58213854A JPS58213854A JP9408282A JP9408282A JPS58213854A JP S58213854 A JPS58213854 A JP S58213854A JP 9408282 A JP9408282 A JP 9408282A JP 9408282 A JP9408282 A JP 9408282A JP S58213854 A JPS58213854 A JP S58213854A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フェロバナジウムの製法、特にテルミット法
によるフェロバナジウムの製法に関する。
によるフェロバナジウムの製法に関する。
フェロバナジウムは合金鋼の添加成分として広く使用さ
れているが、従来は、■−含有資源（■−鉱鉱石■含有
廃触媒ｅｔｃ）からまずバナジン酸アンモンとしてＶ＋
を回収し、次いでこれを加熱分解して得たＶｔ Ｏｓ
ｆｔいわゆるテルミット反応によってＦｅ との合金つ
ｔＣフェロバナジウムとして７分を回収している。
れているが、従来は、■−含有資源（■−鉱鉱石■含有
廃触媒ｅｔｃ）からまずバナジン酸アンモンとしてＶ＋
を回収し、次いでこれを加熱分解して得たＶｔ Ｏｓ
ｆｔいわゆるテルミット反応によってＦｅ との合金つ
ｔＣフェロバナジウムとして７分を回収している。
ここに、上記テルミット反応によるフェロバナジウムの
製法は、次式： ％式％（１１ （２） で表わされるように、ｖ２０．粉末、酸化鉄粉末および
Ａｔ粉末を配合し、還元剤として該Ａｔ粉末を使用する
ことによって■およびｒｅ の各酸化物を還元し、同時
にそのときに得られる反応熱を利用してＦｅ−Ｖ合金つ
マシフエロバナジウムを得る方法である。
製法は、次式： ％式％（１１ （２） で表わされるように、ｖ２０．粉末、酸化鉄粉末および
Ａｔ粉末を配合し、還元剤として該Ａｔ粉末を使用する
ことによって■およびｒｅ の各酸化物を還元し、同時
にそのときに得られる反応熱を利用してＦｅ−Ｖ合金つ
マシフエロバナジウムを得る方法である。
還元剤としてのこのＡｔ粉末は非常に高価であるが、還
元反応による反応熱は不可欠である。
元反応による反応熱は不可欠である。
しかし、従来のｖ、ｏ、 ’ｔ−原料とするテルミット
では前記（１）式の反応の発熱量が過大であるため、粉
状のＶ、０． （ＮＬＶＯｓの熱分解生成物）では反応
時に吹き飛んでしまう。そこで、かかるテルミット反応
をやわらげるために原料Ｖ２０ｍを一部フレーク状に再
加工し、かつ全体の発熱量を抑えなければならない。こ
のような従来法にあっては、したがって、かかる再加工
に費用がかかるばかりでなく、発熱量を抑えようとして
前記（２）式の反応の割合を高めた場合、Ａｔ粉の使用
量の増加は免かれられず、またＦｅ−Ｖ合金の■濃度の
低下は免かれない。
では前記（１）式の反応の発熱量が過大であるため、粉
状のＶ、０． （ＮＬＶＯｓの熱分解生成物）では反応
時に吹き飛んでしまう。そこで、かかるテルミット反応
をやわらげるために原料Ｖ２０ｍを一部フレーク状に再
加工し、かつ全体の発熱量を抑えなければならない。こ
のような従来法にあっては、したがって、かかる再加工
に費用がかかるばかりでなく、発熱量を抑えようとして
前記（２）式の反応の割合を高めた場合、Ａｔ粉の使用
量の増加は免かれられず、またＦｅ−Ｖ合金の■濃度の
低下は免かれない。
一方、■の酸化物つまり■−酸化物としては’Ｉｔ Ｏ
ｓ ノ他ニ■！０．オヨびｖ、０４等があυ、いずれも
Ａｔによる還元は可能であるが、還元反応熱はかなシ減
少する。
ｓ ノ他ニ■！０．オヨびｖ、０４等があυ、いずれも
Ａｔによる還元は可能であるが、還元反応熱はかなシ減
少する。
したがって、例えば■、０．やＶｔ Ｏ＜ ｋテルミッ
ト反応の原料とした場合、発熱量が低下した分だけ反応
がやわらぎ、それだけ粉状原料の使用が可能となりまた
高濃度の７分を含むＦｅ−Ｖの製造が可能になると考え
られる。
ト反応の原料とした場合、発熱量が低下した分だけ反応
がやわらぎ、それだけ粉状原料の使用が可能となりまた
高濃度の７分を含むＦｅ−Ｖの製造が可能になると考え
られる。
そこで、本発明者は、テルミット反応について詳細な検
討を加えたところ、従来法では、過度の温度上昇がみら
れることが知見されたので、従来のＶ−酸化物粉末とし
てのｖ、０．粉末全一部Ｖ、Ｏ，−ｔたは■２０４粉末
で置き換えて（したがってそれに伴ってＡｔ粉必要量も
少なくなる）テルミット反応を行なったところ、十分な
発熱量が得られ、追加の酸化鉄およびそれに作なって追
加のＡ４還元剤を加えて還元熱を補充する必要がないこ
とを見い出した。さらに、また、ｖ、ｏ、ｉ還元して得
られるｖ、０．および／またはｖ２０．の量を高めれば
、つまり（ＶｚＯｓ ＋ Ｖｚ０４） ／ Ｖ−酸化物
の比を高めれば、■／Ｆｏ の比も高めることができ、
しかも粉状のま＼でテルミット反応を行なわせることが
できることを見い出し、さらにはＦｅ−７０Ｖの７エロ
バナジウム製造の可能性のあることも見い出した。また
、（Ｖ１０ａ＋ Ｖ２Ｏ３） ／ Ｖ−酸化物の比を０
．１５〜１．０とすることによって、（′ｖ２Ｏ，十■
０４）を固体状態（融点はそれぞれ１９５０”０，１７
５０°０）の粉末としてｖ、０．融液（融点６７５°Ｃ
）に混合し、おこし状（海綿状）塊状体にしてテルミッ
ト反応に供すれば、７分が高濃度で含まれるＦｅ−Ｖが
得られることが判明した。
討を加えたところ、従来法では、過度の温度上昇がみら
れることが知見されたので、従来のＶ−酸化物粉末とし
てのｖ、０．粉末全一部Ｖ、Ｏ，−ｔたは■２０４粉末
で置き換えて（したがってそれに伴ってＡｔ粉必要量も
少なくなる）テルミット反応を行なったところ、十分な
発熱量が得られ、追加の酸化鉄およびそれに作なって追
加のＡ４還元剤を加えて還元熱を補充する必要がないこ
とを見い出した。さらに、また、ｖ、ｏ、ｉ還元して得
られるｖ、０．および／またはｖ２０．の量を高めれば
、つまり（ＶｚＯｓ ＋ Ｖｚ０４） ／ Ｖ−酸化物
の比を高めれば、■／Ｆｏ の比も高めることができ、
しかも粉状のま＼でテルミット反応を行なわせることが
できることを見い出し、さらにはＦｅ−７０Ｖの７エロ
バナジウム製造の可能性のあることも見い出した。また
、（Ｖ１０ａ＋ Ｖ２Ｏ３） ／ Ｖ−酸化物の比を０
．１５〜１．０とすることによって、（′ｖ２Ｏ，十■
０４）を固体状態（融点はそれぞれ１９５０”０，１７
５０°０）の粉末としてｖ、０．融液（融点６７５°Ｃ
）に混合し、おこし状（海綿状）塊状体にしてテルミッ
ト反応に供すれば、７分が高濃度で含まれるＦｅ−Ｖが
得られることが判明した。
ここに、本発明の要旨とするところは、■−酸ｈ〜
化物粉末、酸化鉄粉末拾よびＡｔ粉末の共存下でテルミ
ット反応によってフェロバナジウムを製造する方法にお
いて、原料■２０５の少なくとも一部を予備還元して得
たものを前記■−酸化物粉末として混合配合することを
特徴とする、フェロバナジウムの製法である。
ット反応によってフェロバナジウムを製造する方法にお
いて、原料■２０５の少なくとも一部を予備還元して得
たものを前記■−酸化物粉末として混合配合することを
特徴とする、フェロバナジウムの製法である。
原料■へは、その製造法によって制限されないが、一般
には、■含有原料から回収されたバナジウム酸アンモン
（ＮＨ，ＶＯ，）を３５０℃程度の温度で加熱分解して
得られる。このようにして得た原料Ｖｔ Ｏｓはテルミ
ット反応に先立って５００〜１０００℃で還元性ガスま
たは固体炭素を使った予備還元処理を受け、■、０．の
少なくとも一部はＶｔ Ｏｓまたは■０．にまで還元さ
れる。■、０．にまで還元される場合には、■−酸化物
粉末の実質上全部をこのＶ！０４で置き換えてテルミッ
ト反応を行なってもよいが、Ｖ、０．Ｋまで還元される
場合には、（Ｖｔ０ａ ＋ Ｖ、０４）／（Ｖ−酸化物
）の重量比が０．１５〜１．０となるように配合して得
た粉末を使ってテルミット反応を行なうのが好ましい。
には、■含有原料から回収されたバナジウム酸アンモン
（ＮＨ，ＶＯ，）を３５０℃程度の温度で加熱分解して
得られる。このようにして得た原料Ｖｔ Ｏｓはテルミ
ット反応に先立って５００〜１０００℃で還元性ガスま
たは固体炭素を使った予備還元処理を受け、■、０．の
少なくとも一部はＶｔ Ｏｓまたは■０．にまで還元さ
れる。■、０．にまで還元される場合には、■−酸化物
粉末の実質上全部をこのＶ！０４で置き換えてテルミッ
ト反応を行なってもよいが、Ｖ、０．Ｋまで還元される
場合には、（Ｖｔ０ａ ＋ Ｖ、０４）／（Ｖ−酸化物
）の重量比が０．１５〜１．０となるように配合して得
た粉末を使ってテルミット反応を行なうのが好ましい。
上記重量比が０．１５未満では反応が激しすぎ反応時の
飛沫発生等による合金損失が大きくなシすぎるばかりで
なく、還元剤としてのＡｔ粉末の必要量の低減を計るこ
とができない。一方、上記重量比が１．０ヲ越えるとテ
ルミット反応による熱発生が十分でなく、酸化鉄粉末の
添加量を増加させるとともにそれに伴なってＡｔ粉末量
を増加しなければならない等の問題が生ずる。
飛沫発生等による合金損失が大きくなシすぎるばかりで
なく、還元剤としてのＡｔ粉末の必要量の低減を計るこ
とができない。一方、上記重量比が１．０ヲ越えるとテ
ルミット反応による熱発生が十分でなく、酸化鉄粉末の
添加量を増加させるとともにそれに伴なってＡｔ粉末量
を増加しなければならない等の問題が生ずる。
次に添付図面に示した本発明方法のフローシートによっ
て本発明をさらに説明する。
て本発明をさらに説明する。
本発明によれば、図示例においては例えば製鉄所のソー
ダ灰回収工場からのバナジウム酸アンモン（ＮＬＶＯ，
）の熱分解工程１、熱分解により得られる原料■ヨへの
予備還元工程２、そしてテルミツト反応工程３から構成
される一連の処理系によって、フェロバナジウムが製造
される。ライン４から供給されるバナジン酸アンモンは
熱分解工程１で約３５０°Ｃに加熱され、■２０．にま
で分解される（ ２ＮＨ４ＶＯ，−＋ ２ＮＩ（３＋
）ＴｚＯ＋Ｖｔ０５ ）。
ダ灰回収工場からのバナジウム酸アンモン（ＮＬＶＯ，
）の熱分解工程１、熱分解により得られる原料■ヨへの
予備還元工程２、そしてテルミツト反応工程３から構成
される一連の処理系によって、フェロバナジウムが製造
される。ライン４から供給されるバナジン酸アンモンは
熱分解工程１で約３５０°Ｃに加熱され、■２０．にま
で分解される（ ２ＮＨ４ＶＯ，−＋ ２ＮＩ（３＋
）ＴｚＯ＋Ｖｔ０５ ）。
このとき生成するＨ！ＯおよびＮＨａはライン５・を経
ガス（例：ＣＯ，Ｈ，、高炉ガス、天然ガスｅｔｃ ）
によって、一般には５００〜１０００℃の温度で少なく
とも一部が■２０．および／または■、へにまで還元さ
れる。前述のように■、０４および′ｖｔＯｓの融点は
、それぞれ１７５０℃および１９５０℃であるから、上
記の５００〜１０００℃という還元温度では固体として
回収される。一方、１０００℃近傍では前記原料Ｖ、０
５は溶融しているから、溶融■、０．に固体ＶｔＯｓ
’！たはｖ！０４を混合撹拌することによって容易に破
砕・粉砕できるおこし状塊状体が得ら（る。このときの
混合操作は固体Ｖ２Ｏ，またはＶ２Ｏ４の吹込み、吹付
けあるいは機械的混合のいずれの操作で行つてもよい。
ガス（例：ＣＯ，Ｈ，、高炉ガス、天然ガスｅｔｃ ）
によって、一般には５００〜１０００℃の温度で少なく
とも一部が■２０．および／または■、へにまで還元さ
れる。前述のように■、０４および′ｖｔＯｓの融点は
、それぞれ１７５０℃および１９５０℃であるから、上
記の５００〜１０００℃という還元温度では固体として
回収される。一方、１０００℃近傍では前記原料Ｖ、０
５は溶融しているから、溶融■、０．に固体ＶｔＯｓ
’！たはｖ！０４を混合撹拌することによって容易に破
砕・粉砕できるおこし状塊状体が得ら（る。このときの
混合操作は固体Ｖ２Ｏ，またはＶ２Ｏ４の吹込み、吹付
けあるいは機械的混合のいずれの操作で行つてもよい。
次に、このようにして得た′ｖ２Ｏ，粉末あるいは（η
Ｏ，十Ｖ、Ｏ，または■０４）粉末はテルミット反応工
程３に送られ、ライン７からのＡｔ粉末および酸化鉄粉
末と配合混合されて、テルミット反応が行なわれる。各
粉末は一般に３０メツシユ以下であれば充分である。本
発明におけるテルミット法はフェロバナジウム製造のた
めの慣用のテルミット法に同一であってよく、例えばこ
れらの粉末を十分に混合し、ルツボ内に装入し、マグネ
シウム等を使って着火するのであって、その方法自体す
でに当業界において良く知られているので、これ以上の
説明は略す。
Ｏ，十Ｖ、Ｏ，または■０４）粉末はテルミット反応工
程３に送られ、ライン７からのＡｔ粉末および酸化鉄粉
末と配合混合されて、テルミット反応が行なわれる。各
粉末は一般に３０メツシユ以下であれば充分である。本
発明におけるテルミット法はフェロバナジウム製造のた
めの慣用のテルミット法に同一であってよく、例えばこ
れらの粉末を十分に混合し、ルツボ内に装入し、マグネ
シウム等を使って着火するのであって、その方法自体す
でに当業界において良く知られているので、これ以上の
説明は略す。
かくして反応終了後、ルツが底部に生成したフェロバナ
ジウムがライン８から回収される。
ジウムがライン８から回収される。
次に本発明を実施例によってさらに説明する。
実施例ｌ
ＮＨ４ＶＯ３の熱分解生成物である原料Ｖｘ Ｏａに１
．５Ｎｄ／Ｋｙ −Ｖｔ０ａの割合で連続的にＨ２を流
がして、６００℃で為還元を行なった。■２０ｓの還元
率は８５％であった。得られた予備還元Ｖ−酸化物（Ｖ
ｔＯｓ＋■０．）に原料■、０．からの■、０．を適宜
量配合してＶｔＯｓ ： ＶｚＯｉ＝ ２ ： １ （
重量比）とした。
．５Ｎｄ／Ｋｙ −Ｖｔ０ａの割合で連続的にＨ２を流
がして、６００℃で為還元を行なった。■２０ｓの還元
率は８５％であった。得られた予備還元Ｖ−酸化物（Ｖ
ｔＯｓ＋■０．）に原料■、０．からの■、０．を適宜
量配合してＶｔＯｓ ： ＶｚＯｉ＝ ２ ： １ （
重量比）とした。
Ｆｅ：Ｖ＝ ５０ ： ５０のフェロバナジウム５００
縁の製造を目標に下記の原料粉配合物を使ってテルミッ
ト反応を行なった。
縁の製造を目標に下記の原料粉配合物を使ってテルミッ
ト反応を行なった。
各粉末の粒度ははｙ３０メツシュ。
Ａｔ粉末 ４６０句
（Ｖ２０５ ＋Ｖｚへ）粉末 ４１０〜（ｖ２
０筋：Ｖ、０ｓ＝１：２） 酸化鉄粉末 ３５０Ｋｆ４８．５ ％
Ｖ−Ｆｅ合金４５０Ｋｇが得られた。
０筋：Ｖ、０ｓ＝１：２） 酸化鉄粉末 ３５０Ｋｆ４８．５ ％
Ｖ−Ｆｅ合金４５０Ｋｇが得られた。
本例ではＶ−酸化物粉末として、全量■ｔＯ％を使用し
たときと比較して、Ａｔ粉末の使用量は１９．５チ少な
かった。
たときと比較して、Ａｔ粉末の使用量は１９．５チ少な
かった。
実施例２
ＮＨ４ＶＯ，の熱分解生成物である原料■０．に２．Ｏ
Ｎイ／匂−Ｖ、Ｏｌｌの割合で連続的に天然ガス（ＣＨ
４９３，５％）金泥がして、６００℃でＶ２Ｏ４への予
備還元を行なった。■、０．への還元率は９６．５％で
あった。
Ｎイ／匂−Ｖ、Ｏｌｌの割合で連続的に天然ガス（ＣＨ
４９３，５％）金泥がして、６００℃でＶ２Ｏ４への予
備還元を行なった。■、０．への還元率は９６．５％で
あった。
かく［７て得られた予備還元粉末を使って、下記の原料
配合によってＩｉ’ｅ ：Ｖ＝ ５０ ： ５０のフェ
ロバナジウム５００Ｋｇの製造を目標にテルミット反応
を行なった。
配合によってＩｉ’ｅ ：Ｖ＝ ５０ ： ５０のフェ
ロバナジウム５００Ｋｇの製造を目標にテルミット反応
を行なった。
各粉末の粒度はは’Ｎ３０メツシュ。
Ａｔ粉末 ４５５ＫｆＶ２０４ （９
６，５％ Ｖｔ０４）粉末 ４２１に４酸化鉄粉末
３５０紡 この結果、４９．２％Ｖ−Ｆｅ合金４８０Ｋｆを得た。
６，５％ Ｖｔ０４）粉末 ４２１に４酸化鉄粉末
３５０紡 この結果、４９．２％Ｖ−Ｆｅ合金４８０Ｋｆを得た。
■−酸化物粉末として、全量ＶｚＯａｆｆｉ使用したと
きと比較して、Ａｔ粉末の使用量は２０％少なかった。
きと比較して、Ａｔ粉末の使用量は２０％少なかった。
比較例
本例では従来法として原料Ｖｔ０ｓｋ先ず１０９０℃で
溶融し、造粒機で造粒し、次いで約３０メツシユにまで
破砕・粉砕して′ｖ２へ粉末を得た。
溶融し、造粒機で造粒し、次いで約３０メツシユにまで
破砕・粉砕して′ｖ２へ粉末を得た。
本例でもＦｅ：Ｖ＝５０：５０のフェロバナジウム５０
０句の製造を目標に、ｖ２０．粉末４５０句、スケール
３５０ＫｆおよびＡ４粉末５６５−を配合し、実施例１
および２と同様にしてテルミット反応を行なった。
０句の製造を目標に、ｖ２０．粉末４５０句、スケール
３５０ＫｆおよびＡ４粉末５６５−を配合し、実施例１
および２と同様にしてテルミット反応を行なった。
その結果、４５．２％Ｖ−Ｆｅ合金を４３０〜得た。
添付図面は、本発明方法のフローシートを示す。
１：熱分解工程
２：予備還元工程
３：テルミット反応工程
出願人代理人 弁理士 広瀬章−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） Ｖ−酸化物粉末、酸化鉄粉末およびＡｔ粉末
の共存下でチルばット反応によって７エロパナゾウムを
製造するに際し、原料ｖ、０．の少なくとも一部を予備
還元して得たものを前記■−酸化物粉末の少なくとも１
部として配合することを特徴とする、フェロバナジウム
の製法。 ｆ２）５００〜１０００℃の加熱下において還元性ガス
または固体炭素によって前記原料Ｖｔ Ｏ５の少なくと
も一部の予備還元を行なう、特許請求の範囲第（１１項
記載の方法。 （３）前記原料ｖ、０．の少なくとも一部を予備還元し
テＶｔＯｓ ナイしＶｔＯ，ヲ得、（Ｖｔ０ａ ＋Ｖ！
０４ ） ／（Ｖ−酸化物）の重量比が０．１５〜１．
０の混合物を前記■−酸化物粉末として配合する、特許
請求の範囲第（１）項または第（２）項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9408282A JPS58213854A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | フエロバナジウムの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9408282A JPS58213854A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | フエロバナジウムの製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213854A true JPS58213854A (ja) | 1983-12-12 |
Family
ID=14100551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9408282A Pending JPS58213854A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | フエロバナジウムの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58213854A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06192785A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-07-12 | Intevep Sa | バナジウム含有凝集塊及びバナジウム含有合金鋼の製造方法 |
| CN102146527A (zh) * | 2011-03-27 | 2011-08-10 | 中信锦州金属股份有限公司 | 低铝高钒铁的冶炼方法 |
| CN102206754A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-10-05 | 攀枝花学院 | 生产钒铁的方法 |
-
1982
- 1982-06-03 JP JP9408282A patent/JPS58213854A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06192785A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-07-12 | Intevep Sa | バナジウム含有凝集塊及びバナジウム含有合金鋼の製造方法 |
| CN102146527A (zh) * | 2011-03-27 | 2011-08-10 | 中信锦州金属股份有限公司 | 低铝高钒铁的冶炼方法 |
| CN102206754A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-10-05 | 攀枝花学院 | 生产钒铁的方法 |
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