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氢气还原制备三氧化二钒试验研究

师启华 尹丹凤 王宁 陈海军 景涵

师启华, 尹丹凤, 王宁, 陈海军, 景涵. 氢气还原制备三氧化二钒试验研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(2): 23-27. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.005
引用本文: 师启华, 尹丹凤, 王宁, 陈海军, 景涵. 氢气还原制备三氧化二钒试验研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(2): 23-27. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.005
Shi Qihua, Yin Danfeng, Wang Ning, Chen Haijun, Jing Han. Study on preparation of vanadium trioxide by hydrogen reduction[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(2): 23-27. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.005
Citation: Shi Qihua, Yin Danfeng, Wang Ning, Chen Haijun, Jing Han. Study on preparation of vanadium trioxide by hydrogen reduction[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(2): 23-27. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.005

氢气还原制备三氧化二钒试验研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.005
详细信息
    作者简介:

    师启华(1990—),山西晋中人,博士,高级工程师,主要从事钒产品开发研究。E-mail:wust_sqh@126.com。

  • 中图分类号: TF841.3

Study on preparation of vanadium trioxide by hydrogen reduction

  • 摘要: 对氢气还原制备V2O3进行了系统研究,通过V-H-O体系中钒还原氧化热力学分析确定不同条件下钒的稳定存在状态,并分析了反应温度和时间对还原脱氧的影响,获得了氢气还原制备三氧化二钒的最佳工艺参数,在最佳条件下可获得钒含量为67.81%的V2O3产品,同时采用X衍射分析揭示了V2O5还原脱氧过程的物相变化规律:氢气还原V2O5是逐级进行的,还原过程中形成中间产物V3O16和V3O7;随着还原程度的不断增加,聚合物逐渐被解离形成V2O3和VO2,最后VO2被全部还原为单一稳定相V2O3
  • 图  1  标准状态下钒氧化物氢气还原反应的ΔGθ-T关系

    Figure  1.  Gibbs free energy change (standard) for hydrogen reduction reactions of vanadium oxides at different temperatures

    图  2  标准状态下钒氧化反应的ΔGθ-T关系

    Figure  2.  Gibbs free energy change (standard) for oxidation reactions of vanadium oxides at different temperatures

    图  3  V-H-O体系中p(H2O)和T对钒存在形态的影响

    Figure  3.  Effects of p(H2O) and T on the occurrences of vanadium in V-H-O system

    图  4  V-H-O体系中p(O2)和T对钒存在形态的影响

    Figure  4.  Effects of p(O2) and T on the occurrences of vanadium in V-H-O system

    图  5  反应温度对还原脱氧过程的影响

    Figure  5.  Effect of reaction temperature on deoxidation of V2O5

    图  6  反应时间对还原脱氧过程的影响

    Figure  6.  Effect of reaction time on deoxidation of V2O5

    图  7  不同反应温度条件下还原产物XRD图谱

    Figure  7.  XRD patterns of the products reduced at different temperatures

    表  1  五氧化二钒的主要化学成分

    Table  1.   The main chemical compositions of V2O5 %

    TVFeSiKNaS
    55.950.0170.0800.0070.0160.013
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  • 收稿日期:  2020-12-22
  • 刊出日期:  2021-04-10

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