钒渣中钒酸钠的浓度小于铝酸钠和烧咸的浓度,电解的总深度即阳极液反应转化率是铝酸钠和烧咸的电解深度和钒酸钠电解深度之和。在电解反应中,铝酸钠和烧咸首先被分解,在pH值等于9时铝酸钠和烧咸基本分解完全。在电解反应中,电解转化率即电解深度太大容易增多副反应和增髙电耗。另一方面,为了使钒在下一步提取中容易生成偏钒酸钠,要求电解后溶液的pH值尽可能低。为避免一次电解转化率过高,可进行分级电解,即第1步把钒渣中的铝酸钠和烧咸以电解的方式除去,然后浓缩电解液中的钒酸钠的浓度,再进行第2级电解,直至达到要求的pH值。电解后的阳极液与氨反应得到偏钒酸铵沉淀,过滤后的滤液返回溶解钒渣。阳极液如此循环使用,不产生废液,有利于环保,有利于提高钒的收率。
为了弄清钒在珠光体***转变中的作用和沉淀析出的规律,通过电化学萃取分析结合透射电子显微镜观察研究了钒含量对PD3钢中碳化钒析出行为的影响。研究结果表明:PD3钢的铁素体和渗碳体中固溶钒的饱和溶解度分别为0.09%和0.23%左右;当钢中钒含量低于0.21%时,钒主要以固溶形式存在,只有量的碳化钒质点无序析出;当钢中钒含量增加,超过饱和溶解度后,多余的钒则主要以碳化钒的形式析出;当钢中钒含量高于0.21%,达到0.33%时,碳化钒将以无序状态和/相间沉淀0两种方式大量析出。
低碳钢中加入微量钒,可以在铁素体中析出碳化钒微粒,而奥氏体中溶解的碳化钒在转变时形成界面沉淀产生强化作用,对此,不少研究者进行过定量研究。由于碳化钒在奥氏体中有较高的溶解度,它们在一般的常化处理之后即沉淀析出,所以低碳钢中加入微量钒可起到较强的沉淀强化作用。
钒在钢中的作用
钒对钢的显微***及热处理的影响
① 钒和铁能够形成连续的固溶体，强烈地缩小奥氏体相区。
② 钒和碳、氮、氧都有极强的亲和力，在钢中主要以碳化物或氮化物、氧化物的形态存在。
③ 通过控制奥氏体化温度来改变钒在奥氏体中的含量和未溶碳化物的数量以及钢的实际晶粒度，可以调节钢的淬透性。
④ 由于钒与碳能够形成稳定难熔的碳化物，使钢在较高温度时仍保持细晶***，大大降低钢的过热敏***。
