1. 전기 실리콘 생산을 위한 열 공정(전기 아크로에서 제련)
대본: 대규모 생산에 적합한 저~중 바나듐 함량(예: FeV50)의 페로바나듐 생산.
원자재:
산화바나듐(예: 오산화바나듐 V2O₅ 또는 바나듐 슬래그).
환원제: 규소철(FeSi75), 알루미늄 과립
플럭스: 석회(CaO), 형석(CaF₂).
프로세스:
재료 혼합: V2O₅, 페로실리콘, 석회를 비율에 맞춰 혼합합니다. (석회는 슬래깅용으로 사용됩니다.)
전기로의 감소:
1600~1750도까지 가열삼상 전기로.
페로실리콘의 실리콘은 V2O₅을 감소시킵니다.
V2O5+5Si→2V+5SiO2
환원효율을 높이기 위해 소량의 알루미늄을 첨가하고, 슬래그의 유동성을 향상시키기 위해 형석을 첨가한다.
슬래그 및 금 분리: 환원이 완료된 후 바나듐-철합금(고밀도)은 로 바닥으로 가라앉고, 규산염 슬래그(저밀도)는 부상하게 된다.
주조 및 분쇄: 액상합금을 잉곳에 붓고 냉각시킨 후 분쇄하여 덩어리로 만든 제품입니다.
형질:
에너지 소비는 더 높지만 슬래그에서 바나듐을 회수할 수 있습니다(2차 제련).
제품에는 일반적으로 50~60%의 바나듐(예: FeV50)이 포함되어 있으며 실리콘 함량이 높습니다(후속 탈실리콘화가 필요함).
2. 열 알루미늄 생산 공정
대본: 바나듐 함량이 높은(FeV80 등) 페로바나듐 또는 고순도 페로바나듐을 생산하여 고부가가치 제품의 소량 생산에 적합합니다.
원자재:
산화바나듐(V2O₅ 또는 V2O₃).
환원제 : 알루미늄분말(Al)
첨가물: 철가루(합금의 철 함량 조절용), 염소산칼륨(KClO₃, 발열제)
프로세스:
재료 혼합: V2O₅, 알루미늄분말, 철가루를 화학량론적 비율에 맞게 혼합합니다. (완전히 회수하려면 과잉 알루미늄을 10%~15% 정도)
소성반응:
혼합물은마그네슘 도가니알루미늄열 반응을 시작하기 위해 마그네슘 스트립으로 점화됩니다.
3V2O5 + 10Al → 6V + 5Al2O3 + 많은 양의 열(최대 온도2000도그리고 더).
반응이 활발하므로 튀지 않도록 속도를 조절해야 합니다.
침전 및 분리: 반응이 완료된 후 Al2O₃ 슬래그 위에 액상의 페로바나듐을 적층시키고, 냉각시킨 후 슬래그를 분리시킨다.
정제 및 주조: 필요한 경우 산소를 통과시켜 알루미늄을 제거하고 최종적으로 잉곳을 주조합니다.
형질:
반응 시 발생하는 열을 이용하기 때문에 외부 열원이 필요하지 않지만, 알루미늄의 가격이 비싸다.
제품에는 소량의 불순물(Si, C 등)과 함께 최대 80% 이상의 바나듐(예: FeV80)이 포함될 수 있습니다.