高熔點金屬之一,呈淺灰色。熔點1890±10℃,其中以5價態為最穩定,其次是4價態。電離能為6.74。有延展性,質堅硬,無磁性。具有耐鹽酸和硫酸的本領,並且在耐氣-鹽-水腐蝕的性能要比大多數不鏽鋼好。於空氣中不被氧化,可溶於、硝酸和王水。
基本介紹
- 中文名:釩礦
- 沸點:3380℃
- 化合價: 2、 3、 4
- 密度:5.96克/厘米3
概述,釩礦及其礦物,元素綜合性質,元素來源,元素用途,
概述
釩 元素原子量:50.94
元素類型:金屬
發現人:斯唐姆 發現年代:1830年 ,
發現過程:
1830年,的塞夫斯唐姆,在研究斯鐵礦的鐵渣時,得到氧化釩,發現了釩的存在。
釩礦及其礦物
自然界中釩很難呈單一體存在,主要與其他礦物形成共生礦或複合礦,世界已知的釩礦儲量為6000~7000萬t,其中前蘇聯占60%,占20%,目前發現的含釩礦物有70多種,但主要的礦物有以下3種:
(1)釩鈦磁鐵礦。釩鈦磁鐵礦中的釩主要以feo·v2o3尖晶石形態存在,礦中含釩0.2%~1.5%.世界上除美國從鉀釩鈾礦中提釩外,其他主要產釩國家中都從釩鈦磁鐵礦中提取釩.
(2)鉀釩鈾礦。鉀釩鈾礦是一種鉀鈾的,它的化學式為k2o·2uo3·v2o5·1~3h2o,呈淺黃色或淺綠黃色,含v2o520.16%。美國等地是這種礦物的主要產地,在提鈾時可製得v2o5。
(3)石油伴生礦。這種礦寄生在原油中,中美洲國家擁有大量的石油。這種資源已日益顯示出其重要性。
元素綜合性質
元素在太陽中的含量:(ppm):0.4
地殼中含量:(ppm):160
數:23
數:37
原子序數:23
所屬周期:3
所屬族數:vb
電子層分布:2-8-11-2
晶體結構:晶胞為,每個晶胞含有2個金屬原子。
氧化態:
main v 3, v 4, v 5
other v-3, v-1, v0, v 1, v 2
晶胞參數:
a = 303 pm
b = 303 pm
c = 303 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
莫氏硬度:7
電離能 (kj /mol)
m - m 650
m - m2 1414
m2 - m3 2828
m3 - m4 4507
m4 - m5 6294
m5 - m6 12362
m6 - m7 14489
m7 - m8 16760
m8 - m9 19860
m9 - m10 22240
聲音在其中的傳播速率:(m/s):4560
元素來源
礦物有釩酸鉀鈾礦、褐鉛礦和綠硫釩礦等。非常純的釩很難製成,在通常的高溫條件下,釩對氧、氮和碳都活潑,容易起反應。工業上用它製成合金。很純的釩可由與作用製成vi5,再經熱分解可以製得。
元素用途
如果說鋼是虎,那么釩就是翼,鋼含釩猶如虎添翼。只需在鋼中加入百分之幾的釩,就能使鋼的彈性、強度大增 ,抗磨損和抗爆裂性極好,既耐高溫又抗奇寒,難怪在汽車、航空、鐵路、電子技術、國防工業等部門,到處可見到釩的蹤跡。此外,釩的氧化物已成為化學工業中最佳催化劑之一,有“化學麵包”之稱。看來,凡娜迪絲的“兒子”在人間正大受寵愛。
主要用於製造高速切削鋼及其他合金鋼和催化劑。把釩摻進鋼里,可以製成釩鋼。釩鋼比普通鋼結構更緊密,韌性、彈性與機械強度更高。釩鋼製的穿甲彈,能夠射穿40厘米厚的鋼板。但是,在鋼鐵工業上,並不是把純的金屬釩加到鋼鐵中製成釩鋼,而是直接採用含釩的鐵礦煉成釩鋼。
釩的鹽類的顏色真是五光十色,有綠的、紅的、黑的、黃的,綠的碧如翡翠,黑的猶如濃墨。如二價釩鹽常呈紫色;三價釩鹽呈綠色,四價釩鹽呈淺藍色,四價釩的鹼性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二釩則是紅色的。這些色彩繽紛的釩的化合物,被製成鮮艷的顏料:把它們加到玻璃中,製成,也可以用來製造各種墨水。
我國是釩資源比較豐富的國家,釩礦主要分布在四川的攀枝花和河北的,貴州的注溪大多數是以的形式存在。
釩主要製成釩鐵用作鋼鐵的合金組分,能細化鋼鐵基體晶粒,廣泛用於各類鋼種。釩在非鐵合金中主要用於製造鈦合金 (ti-6al-4v)。釩可以控制銅基合金中的氣體含量,並改善其微觀結構,在內燃機活塞的鋁基合金中加入少量釩,可以增強合金的強度,並降低熱脹係數。釩的快中子小,對液態鈉有良好的耐蝕性,並有抗強度,可作快中子燃料棒的包覆材料和釋熱元件。釩的v3ga是超導材料。v2o5廣泛用作有機和無機的催化劑;用來製作吸收紫外線和熱的玻璃以及玻璃、陶瓷的著色劑。釩的氧化物和偏釩酸鹽用於生產印刷油墨和黑色染料。
釩的套用範圍
套用領域 占總量比例(%) 主要用途 使用產品
25 鋼筋 fev
hsla鋼 25 建築,石油管道 fev
高合金鋼 20 鑄件,石油管配件 fev
工具鋼 15 高速工具鋼,耐磨件 fev(80%v)
鈦合金 10零件,飛行器機 v-al基合金
化學製品 5 硫酸和生產 v2o5和其它釩化合物