一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及氮化釩生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，具體為一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：S1：制取五氧化二釩，S2：五氧化二釩研磨，S3：研磨碳粉，S4：混合活性劑，S5：制備氮化釩，S6：冷卻處理。本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，能夠直接通過偏釩酸銨制得氮化釩，制得的氮化釩品質(zhì)較高，而且本發(fā)明的步驟較少，在生產(chǎn)的過程中需要的能耗較低，能夠較低生產(chǎn)成本，因此本發(fā)明提出的氮化釩生產(chǎn)工藝具有較好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【專利說明】
一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及氮化釩生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，具體為一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]氮化釩有兩種晶體結(jié)構(gòu):一是V3 N，六方晶體結(jié)構(gòu)，硬度極高，顯微硬度約為1900HV，熔點(diǎn)不可測(cè)；二是VN，密度6.13.相對(duì)分子質(zhì)量64.95.[2]面心立方晶體結(jié)構(gòu)，顯微硬度約為1520HV，熔點(diǎn)為2360度。它們都具有很高的耐磨性。
[0003]以建筑業(yè)為例，使用釩氮合金化技術(shù)生產(chǎn)的新三級(jí)鋼筋，因其強(qiáng)度提高，不僅增強(qiáng)了建筑物的安全性、抗震性，而且還可以比使用二級(jí)鋼筋節(jié)省10%?15%的鋼材。僅此一項(xiàng)，我國(guó)每年就可少用鋼筋約750萬噸，相應(yīng)少開采鐵精礦約1240萬噸，節(jié)約煤炭660萬噸，節(jié)約相關(guān)輔助原料330萬噸，同時(shí)大量減少了二氧化碳和二氧化硫等廢氣的排放，收到資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的雙重效益。
[0004]現(xiàn)有的氮化釩生產(chǎn)工藝，步驟繁瑣，在生產(chǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生較大的能耗，生產(chǎn)成本過高，因此，采用傳統(tǒng)的方法生產(chǎn)出來的氮化釩利潤(rùn)較低，而且現(xiàn)有的技術(shù)生產(chǎn)的氮化釩品質(zhì)較差，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
S1:制取五氧化二釩，按照既定的重量組分，稱取高純度的偏釩酸銨粉末，將偏釩酸銨粉末放置到管狀的加熱設(shè)備中，進(jìn)行加熱，并從加熱設(shè)備的入口端通入氧氣，通入的氧氣純度至少為95%，加熱設(shè)備的出口端通過管道通入到尾氣吸收池中，加熱溫度控制在120-130攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為15-20分鐘，制得五氧化二釩，轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)設(shè)備中備用；
S2:五氧化二釩研磨，將上一步制得的五氧化二釩轉(zhuǎn)移到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為700-900轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為50-60分鐘，過300目篩，之后存儲(chǔ)備用；
S3:研磨碳粉，按照既定重量稱取碳粉，并將碳粉投入到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為500-600轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為20-30分鐘，過300目篩，然后將研磨好的碳粉存儲(chǔ)備用;
S4:混合活性劑，按照比例稱取活性劑，并將活性劑投入到攪拌設(shè)備中，并同時(shí)將上述步驟制得的五氧化二釩粉末和碳粉投入到設(shè)備中，進(jìn)行攪拌，攪拌設(shè)備的轉(zhuǎn)速控制為300-350轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)時(shí)間為8-12分鐘，制得原料混合物粉末；
S5:制備氮化釩，將上一步制得的原料混合物粉末轉(zhuǎn)移到高溫爐中，通入氮?dú)?，并保持高溫爐密閉，進(jìn)行加熱處理，加熱的溫度為1500-1800攝氏度，在加熱的過程中保持高溫爐內(nèi)部的壓強(qiáng)為95-110千帕，反應(yīng)時(shí)間為40-60分鐘，制得氮化釩；
S6:冷卻處理，將上一步制得的氮化釩轉(zhuǎn)移到冷卻設(shè)備中，進(jìn)行冷卻處理。
[0007]優(yōu)選的，所述步驟SI中提到的尾氣吸收池中裝有20%_30%質(zhì)量濃度的氫氧化鈉溶液，連接加熱設(shè)備的出口端的管道通過曝氣頭放置到尾氣吸收池中。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟S4中使用的活性劑包含以下組份的原料:三氧化二鐵、四氧化三套、氧化錳。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，能夠直接通過偏釩酸銨制得氮化釩，制得的氮化釩品質(zhì)較高，而且本發(fā)明的步驟較少，在生產(chǎn)的過程中需要的能耗較低，能夠較低生產(chǎn)成本，因此本發(fā)明提出的氮化釩生產(chǎn)工藝具有較好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0011]實(shí)施例一
本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
SI:制取五氧化二釩，按照既定的重量組分，稱取高純度的偏釩酸銨粉末，將偏釩酸銨粉末放置到管狀的加熱設(shè)備中，進(jìn)行加熱，并從加熱設(shè)備的入口端通入氧氣，通入的氧氣純度至少為95%，加熱設(shè)備的出口端通過管道通入到尾氣吸收池中，加熱溫度控制在120攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為15分鐘，制得五氧化二釩，轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)設(shè)備中備用;其中，尾氣吸收池中裝有20%質(zhì)量濃度的氫氧化鈉溶液，連接加熱設(shè)備的出口端的管道通過曝氣頭放置到尾氣吸收池中；
S2:五氧化二釩研磨，將上一步制得的五氧化二釩轉(zhuǎn)移到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為700轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為50分鐘，過300目篩，之后存儲(chǔ)備用；
S3:研磨碳粉，按照既定重量稱取碳粉，并將碳粉投入到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為500轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為20分鐘，過300目篩，然后將研磨好的碳粉存儲(chǔ)備用；
S4:混合活性劑，按照比例稱取活性劑，活性劑包含以下組份的原料:三氧化二鐵、四氧化三套、氧化錳，并將活性劑投入到攪拌設(shè)備中，并同時(shí)將上述步驟制得的五氧化二釩粉末和碳粉投入到設(shè)備中，進(jìn)行攪拌，攪拌設(shè)備的轉(zhuǎn)速控制為300轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)時(shí)間為8分鐘，制得原料混合物粉末；
S5:制備氮化釩，將上一步制得的原料混合物粉末轉(zhuǎn)移到高溫爐中，通入氮?dú)猓⒈３指邷貭t密閉，進(jìn)行加熱處理，加熱的溫度為1500攝氏度，在加熱的過程中保持高溫爐內(nèi)部的壓強(qiáng)為95千帕，反應(yīng)時(shí)間為40分鐘，制得氮化釩；
S6:冷卻處理，將上一步制得的氮化釩轉(zhuǎn)移到冷卻設(shè)備中，進(jìn)行冷卻處理。
[0012]實(shí)施例二
本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
SI:制取五氧化二釩，按照既定的重量組分，稱取高純度的偏釩酸銨粉末，將偏釩酸銨粉末放置到管狀的加熱設(shè)備中，進(jìn)行加熱，并從加熱設(shè)備的入口端通入氧氣，通入的氧氣純度至少為95%，加熱設(shè)備的出口端通過管道通入到尾氣吸收池中，加熱溫度控制在126攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為18分鐘，制得五氧化二釩，轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)設(shè)備中備用;其中，尾氣吸收池中裝有28%質(zhì)量濃度的氫氧化鈉溶液，連接加熱設(shè)備的出口端的管道通過曝氣頭放置到尾氣吸收池中；
S2:五氧化二釩研磨，將上一步制得的五氧化二釩轉(zhuǎn)移到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為820轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為56分鐘，過300目篩，之后存儲(chǔ)備用；
S3:研磨碳粉，按照既定重量稱取碳粉，并將碳粉投入到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為570轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為26分鐘，過300目篩，然后將研磨好的碳粉存儲(chǔ)備用；
S4:混合活性劑，按照比例稱取活性劑，活性劑包含以下組份的原料:三氧化二鐵、四氧化三套、氧化錳，并將活性劑投入到攪拌設(shè)備中，并同時(shí)將上述步驟制得的五氧化二釩粉末和碳粉投入到設(shè)備中，進(jìn)行攪拌，攪拌設(shè)備的轉(zhuǎn)速控制為330轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘，制得原料混合物粉末；
S5:制備氮化釩，將上一步制得的原料混合物粉末轉(zhuǎn)移到高溫爐中，通入氮?dú)猓⒈３指邷貭t密閉，進(jìn)行加熱處理，加熱的溫度為1720攝氏度，在加熱的過程中保持高溫爐內(nèi)部的壓強(qiáng)為102千帕，反應(yīng)時(shí)間為52分鐘，制得氮化釩；
S6:冷卻處理，將上一步制得的氮化釩轉(zhuǎn)移到冷卻設(shè)備中，進(jìn)行冷卻處理。
[0013]實(shí)施例三
本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
SI:制取五氧化二釩，按照既定的重量組分，稱取高純度的偏釩酸銨粉末，將偏釩酸銨粉末放置到管狀的加熱設(shè)備中，進(jìn)行加熱，并從加熱設(shè)備的入口端通入氧氣，通入的氧氣純度至少為95%，加熱設(shè)備的出口端通過管道通入到尾氣吸收池中，加熱溫度控制在130攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為20分鐘，制得五氧化二釩，轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)設(shè)備中備用;其中，尾氣吸收池中裝有30%質(zhì)量濃度的氫氧化鈉溶液，連接加熱設(shè)備的出口端的管道通過曝氣頭放置到尾氣吸收池中；
S2:五氧化二釩研磨，將上一步制得的五氧化二釩轉(zhuǎn)移到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為900轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為60分鐘，過300目篩，之后存儲(chǔ)備用；
S3:研磨碳粉，按照既定重量稱取碳粉，并將碳粉投入到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為600轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為30分鐘，過300目篩，然后將研磨好的碳粉存儲(chǔ)備用；
S4:混合活性劑，按照比例稱取活性劑，活性劑包含以下組份的原料:三氧化二鐵、四氧化三套、氧化錳，并將活性劑投入到攪拌設(shè)備中，并同時(shí)將上述步驟制得的五氧化二釩粉末和碳粉投入到設(shè)備中，進(jìn)行攪拌，攪拌設(shè)備的轉(zhuǎn)速控制為350轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)時(shí)間為12分鐘，制得原料混合物粉末；
S5:制備氮化釩，將上一步制得的原料混合物粉末轉(zhuǎn)移到高溫爐中，通入氮?dú)?，并保持高溫爐密閉，進(jìn)行加熱處理，加熱的溫度為1800攝氏度，在加熱的過程中保持高溫爐內(nèi)部的壓強(qiáng)為110千帕，反應(yīng)時(shí)間為60分鐘，制得氮化釩； S6:冷卻處理，將上一步制得的氮化釩轉(zhuǎn)移到冷卻設(shè)備中，進(jìn)行冷卻處理。
[0014]本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，能夠直接通過偏釩酸銨制得氮化釩，制得的氮化釩品質(zhì)較高，而且本發(fā)明的步驟較少，在生產(chǎn)的過程中需要的能耗較低，能夠較低生產(chǎn)成本，因此本發(fā)明具有較好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。并且本發(fā)明通過在步驟SI中加入尾氣吸收池，能夠?qū)⑸a(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣吸收，避免污染空氣，更加環(huán)保。
[0015]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟: SI:制取五氧化二釩，按照既定的重量組分，稱取高純度的偏釩酸銨粉末，將偏釩酸銨粉末放置到管狀的加熱設(shè)備中，進(jìn)行加熱，并從加熱設(shè)備的入口端通入氧氣，通入的氧氣純度至少為95%，加熱設(shè)備的出口端通過管道通入到尾氣吸收池中，加熱溫度控制在120-130攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為15-20分鐘，制得五氧化二釩，轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)設(shè)備中備用； S2:五氧化二釩研磨，將上一步制得的五氧化二釩轉(zhuǎn)移到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為700-900轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為50-60分鐘，過300目篩，之后存儲(chǔ)備用； S3:研磨碳粉，按照既定重量稱取碳粉，并將碳粉投入到研磨設(shè)備中進(jìn)行研磨，研磨設(shè)備轉(zhuǎn)速控制為500-600轉(zhuǎn)/分，處理時(shí)間為20-30分鐘，過300目篩，然后將研磨好的碳粉存儲(chǔ)備用; S4:混合活性劑，按照比例稱取活性劑，并將活性劑投入到攪拌設(shè)備中，并同時(shí)將上述步驟制得的五氧化二釩粉末和碳粉投入到設(shè)備中，進(jìn)行攪拌，攪拌設(shè)備的轉(zhuǎn)速控制為300-350轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)時(shí)間為8-12分鐘，制得原料混合物粉末； S5:制備氮化釩，將上一步制得的原料混合物粉末轉(zhuǎn)移到高溫爐中，通入氮?dú)猓⒈３指邷貭t密閉，進(jìn)行加熱處理，加熱的溫度為1500-1800攝氏度，在加熱的過程中保持高溫爐內(nèi)部的壓強(qiáng)為95-110千帕，反應(yīng)時(shí)間為40-60分鐘，制得氮化釩； S6:冷卻處理，將上一步制得的氮化釩轉(zhuǎn)移到冷卻設(shè)備中，進(jìn)行冷卻處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟SI中提到的尾氣吸收池中裝有20%-30%質(zhì)量濃度的氫氧化鈉溶液，連接加熱設(shè)備的出口端的管道通過曝氣頭放置到尾氣吸收池中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純偏釩酸銨直接用于合成氮化釩的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟S4中使用的活性劑包含以下組份的原料:三氧化二鐵、四氧化三套、氧化錳。
【文檔編號(hào)】C01B21/06GK105858624SQ201610433379
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月18日
【發(fā)明人】張春雨
【申請(qǐng)人】湖南眾鑫新材料科技股份有限公司