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偏釩酸銨為無色或淡黃色斜方晶體,相對密度 2.326。135℃開始分解,生成五氧化二釩,210℃以上形成低價釩氧化物三氧化二釩。劇烈加熱時,有一部分氨殘留在晶體中。室溫下不溶于乙醇、乙醚,但加熱時可溶,溶于水,在水中的溶解度20℃時4.8、50℃時17.8。本品有毒。
偏釩酸銨可用作催化劑,用于苯酐、接觸法制硫酸;媒染劑、試劑、催干劑;顏料原料及制備其他偏釩酸鹽的原料。 其應用舉例如下:用偏釩酸銨制備高純五氧化二釩,屬于濕法冶金范疇。首先將粗偏釩酸銨在水中加熱溶解,溶解后用堿調節pH值至8-10,再加除雜劑除雜,過濾后得偏釩酸鈉溶液,在偏釩酸鈉溶液中加入氨水或銨鹽沉淀得偏釩酸銨沉淀,偏釩酸銨沉淀經脫水后用稀銨鹽溶液水洗,水洗后再經脫水、焙燒得高純五氧化二釩。
采用本發明方法:1、生產出的五氧化二釩純度高、雜質少,完全符合一些高端產品的生產要求;2、工藝流程短、設備簡單、成本低、效益高,適合規模化的工業生產。
①用濃鹽酸處理釩礦石,過濾,將濾液濃縮蒸發,將過剩鹽酸蒸出后,再加入過量碳酸鈉,進行中和,最后加入氯化銨進行復分解反應,可得粗制偏釩酸銨。
② 以五氧化二釩為原料,將其徐徐加入到沸騰的碳酸鈉水溶液中,當二氧化碳不再逸出,加入高錳酸鉀,使溶液藍色消失,過濾,洗滌,合并濾液及洗滌液,加熱至65℃,加入氯化銨,攪拌,反應完成后,析出偏釩酸銨[1],充分洗滌,最后干燥,可制得[1]。
③干法: 以五氧化二釩為原料,加入碳酸鈉,在1000~1300℃下焙燒,用溫水浸出,過濾后,向濾液中加入硫酸,調節pH值,使鐵、硅、鋁等雜質沉淀,過濾,在濾液中加入氯化銨,可得粗制偏釩酸銨。將粗制偏釩酸銨溶于熱氨水中,直至飽和,再加入氯化銨,則偏釩酸銨析出,過濾,用冷稀氨水洗滌,干燥,重復數次,可得精制偏釩酸銨。
傅小明等人以偏釩酸銨(NH4VO3)在空氣中熱分解的熱重-差熱(TG-DSC)分析為依據,利用X射線衍射儀(XRD)和掃描電鏡(SEM)分析了偏釩酸銨在空氣中熱分解最終產物的物相和偏釩酸銨在空氣中升溫到DSC曲線不同拐點溫度分解產物的形貌。研究發現,偏釩酸銨在空氣中熱分解有兩個階段,第一階段出現了中間相(NH4)2O·2V2O5,第二階段出現了熱分解產物由無定形狀態轉變成晶體的過程。偏釩酸銨在空氣中不同階段下熱分解產物的形貌基本上是不規則的片狀,但是最終產物V2O5的厚度較均勻。
馬穎等人在硅酸鹽體系電解液中加入偏釩酸銨,研究鎂合金表面所成微弧氧化膜的顏色及其變化,探討偏釩酸銨質量濃度變化對膜層外觀質量、膜厚、微觀形貌、物相組成及耐蝕性的影響。結果表明:NH4VO3的加入使得微弧氧化膜呈現出一定的彩色,膜層中MgV2O5、Mg3V2O8和AlVO3等物相的生成是導致膜層呈現彩色的根本原因;NH4VO3質量濃度的增加,使得膜層的厚度不斷增大,耐蝕性出現波浪變化的形式,但總體上呈不斷增大的趨勢,膜層的耐蝕性比鎂合金基體高出8倍。
[1]實用精細化工辭典
[2]CN201110089741.8一種用偏釩酸銨制備高純五氧化二釩的方法
[3]傅小明,孫虎,楊在志.偏釩酸銨在空氣中熱分解產物形貌的演變[J].鋼鐵釩鈦,2017,38(04):44-47.
[4]馬穎,剡曉旭,王晟,潘振峰,董海榮.偏釩酸銨對鎂合金微弧氧化著色膜的影響[J].蘭州理工大學學報,2016,42(06):1-4.