এর উত্পাদনফেরোভানাডিয়ামএকটি জটিলধাতুবিদ্যা প্রক্রিয়াযে এর নিষ্কাশন সঙ্গে শুরু হয়ভ্যানডিয়ামপ্রাথমিক আকরিক বা মাধ্যমিক সম্পদ থেকে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণকাঁচামালহয়ভ্যানাডিয়াম-টাইটানিয়াম ম্যাগনেটাইট (VTM), এক প্রকারলোহা আকরিকচীন (প্যানক্সি অঞ্চল), রাশিয়া (কাচকানার), দক্ষিণ আফ্রিকা এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে বড় আমানত পাওয়া যায়। VTM তে সাধারণত টাইটানিয়াম এবং আয়রনের সাথে 0.3-1.5% V₂O₅ থাকে। খনির পর আকরিক নিষ্কাশন হয়উপকারিতা(চূর্ণ করা, নাকাল, চৌম্বক বিচ্ছেদ) একটি উত্পাদন করতেমনোনিবেশযে তারপর একটি মধ্যে smelted হয়বিস্ফোরণ চুল্লিউত্পাদন করতেভ্যানাডিয়াম বহনকারী পিগ আয়রন. ইস্পাত তৈরির সময়, ভ্যানাডিয়াম অক্সিডাইজ করা হয় এবং এতে স্থানান্তরিত হয়ভ্যানডিয়াম স্ল্যাগ- 8-20% V₂O₅ ধারণকারী একটি উপ-পণ্য - যা বেশিরভাগের জন্য প্রাথমিক ফিডস্টক হিসাবে কাজ করেফেরোভানাডিয়ামবিশ্বব্যাপী গাছপালা। অন্যান্য উত্স অন্তর্ভুক্তঅনুঘটক ব্যয়পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প থেকে,ফ্লাই ছাইবিদ্যুৎ কেন্দ্র থেকে, এবংপাথর কয়লা(ভ্যানডিয়াম সমৃদ্ধ একটি নিম্ন-গ্রেড কার্বোনেশিয়াস শেল) যা চীনের জন্য অনন্য।
ভ্যানডিয়াম স্ল্যাগের প্রাক-চিকিত্সা
গলানোর আগে,ভ্যানডিয়াম স্ল্যাগহতে হবেভাজাসোডিয়াম লবণের সাথে (সোডিয়াম কার্বনেট বা সোডিয়াম সালফেট) 800-900 ডিগ্রিতে ভ্যানাডিয়াম অক্সাইডকে জলে দ্রবণীয় সোডিয়াম ভ্যানাডেটে রূপান্তরিত করতে। ভাজা পণ্য তাহলেleachedগরম জল বা পাতলা অ্যাসিড (সালফিউরিক অ্যাসিড) দিয়ে নিষ্কাশন করুনভ্যানডিয়াম পেন্টক্সাইড (V₂O₅)বাভ্যানডিয়াম ট্রাইঅক্সাইড (V₂O₃). এইহাইড্রোমেটালার্জিক্যালরুটটি 98% এর বেশি বিশুদ্ধতার সাথে একটি বিশুদ্ধ ভ্যানাডিয়াম অক্সাইড দেয়, যা সমস্ত তাপ হ্রাস প্রক্রিয়ার অগ্রদূত। বিকল্পভাবে,সরাসরি লিচিংশক্তির খরচ কমাতে শক্তিশালী অ্যাসিড ব্যবহার করে কাঁচা স্ল্যাগ তৈরি করা হচ্ছে, যদিও এটি প্রচুর পরিমাণে অ্যাসিডিক বর্জ্য জল তৈরি করে।
তিনটি প্রধান গলানোর প্রক্রিয়া
(1) অ্যালুমিনোথার্মিক হ্রাস- এটি উত্পাদনের জন্য প্রভাবশালী পদ্ধতিউচ্চ-গ্রেড ফেরোভানাডিয়াম(FeV80 এবং কিছু FeV60)। এর মধ্যেএক্সোথার্মিকপ্রতিক্রিয়া, এর মিশ্রণV₂O₅ , অ্যালুমিনিয়াম পাউডার(বা কণিকা),লোহার স্ক্র্যাপ(বা ইস্পাত বাঁক), এবংচুন(CaO) একটি ফ্লাক্স হিসাবে a এ প্রজ্বলিত হয়জল-ঠাণ্ডা কপার ক্রুসিবলবা কঅবাধ্য-রেখাযুক্ত চুল্লি. প্রতিক্রিয়া স্বয়ংসম্পূর্ণ:
3V₂O₅ + 10Al → 6V + 5Al₂O₃ (ΔH=–2,500 kJ/mol)
মুক্তি পাওয়া তাপ 2,000 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রা বাড়ায়, উভয়ই গলে যায়ভ্যানডিয়ামএবংস্ল্যাগ(প্রধানত Al₂O₃)। ঠাণ্ডা করার পরে,ফেরোভানাডিয়ামইংগট ধাতুপট্টাবৃত থেকে পৃথক করা হয়, চূর্ণ, এবং আকার. এই প্রক্রিয়াটি একটি অর্জন করেভ্যানডিয়াম পুনরুদ্ধারের হার95-97%, কিন্তু এটি FeV80-এর প্রতি টন প্রায় 1.2 টন অ্যালুমিনিয়াম ব্যবহার করে, যা এটিকে অ্যালুমিনিয়ামের দামের জন্য খরচ-সংবেদনশীল করে তোলে।ইলেক্ট্রো-অ্যালুমিনোথার্মিকভেরিয়েন্টগুলি অতিরিক্ত তাপ সরবরাহ করার জন্য একটি বৈদ্যুতিক চাপ ব্যবহার করে, পুনরুদ্ধারকে 98% এ উন্নত করে এবং আরও ভাল নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়কার্বনএবংসিলিকনঅমেধ্য
(2) ইলেক্ট্রো-সিলিকোথার্মিক হ্রাস- এই পদ্ধতির জন্য পছন্দ করা হয়FeV50এবংFeV60উত্পাদন কারণ এটি সস্তা ব্যবহার করে75% ফেরোসিলিকনপ্রাথমিক হিসাবেহ্রাসকারী, অল্প পরিমাণ অ্যালুমিনিয়াম (মোট রিডাক্ট্যান্টের 5-10%) দ্বারা পরিপূরক। অপারেশন সঞ্চালিত হয় একটিমৌলিক বৈদ্যুতিক চাপ চুল্লিসঙ্গে aম্যাগনেসিয়া-চুনের আস্তরণ. চার্জ অন্তর্ভুক্তV₂O₅ , চুন, fluorspar(প্রবাহ হিসাবে), এবং হ্রাসকারী। প্রক্রিয়াটি দুটি পর্যায়ে অগ্রসর হয়: প্রথম, কহ্রাসসময়কাল যেখানে বেশিরভাগ ভ্যানডিয়াম হ্রাস পায় এবং খাদ তৈরি হয়; দ্বিতীয়, কপরিশোধনসময়কাল যেখানে অতিরিক্ত সিলিকন আরো V₂O₅ বা লৌহ আকরিক যোগ করে অক্সিডাইজ করা হয়, চূড়ান্ত সামঞ্জস্য করেসিলিকন সামগ্রীগ্রেড স্পেসিফিকেশন পূরণ করতে। দভ্যানডিয়াম পুনরুদ্ধার90-94% থেকে রেঞ্জ, অ্যালুমিনোথার্মিক থেকে সামান্য কম, কিন্তুপ্রক্রিয়াকরণ খরচসস্তা রিডাক্টেন্টের কারণে 15-20% কম। যাইহোক, দশক্তি খরচউচ্চ (প্রায় 8,000-10,000 kWh প্রতি টন খাদ), এবংস্ল্যাগ ভলিউমবড় (FeV প্রতি টন প্রায় 2 টন), যার ফলে উচ্চতর বর্জ্য নিষ্পত্তি খরচ হয়।
(3) কার্বোথার্মিক হ্রাস- এটি ব্যবহার করেকার্বোনাসীয় পদার্থ(পেট্রোলিয়াম কোক, অ্যানথ্রাসাইট) একটি নিমজ্জিত-আর্ক চুল্লিতে হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে। এটি কম সাধারণ কারণ কার্বন সংকর ধাতুতে দ্রবীভূত হতে থাকে, যা বাড়ায়কার্বন সামগ্রীবেশিরভাগ ইস্পাত গ্রেডের জন্য গ্রহণযোগ্য সীমার উপরে। তবুও, উৎপাদনের জন্যFeV50‑C(যা 5% C পর্যন্ত অনুমতি দেয়), এই রুটটি অর্থনৈতিক হতে পারে। প্রতিক্রিয়া 1,600-1,800 ডিগ্রীতে ঘটে:
V₂O₅ + 5C → 2V + 5CO
উচ্চ কার্বন স্তর তার আবেদন সীমিত, এবং প্রক্রিয়া প্রায়ই সঙ্গে মিলিত হয়ভ্যাকুয়াম ডিকারবারাইজেশনকম-কার্বন পণ্য উত্পাদন করতে, যদিও অতিরিক্ত খরচে।
উন্নত প্রযুক্তি এবং গুণমান উন্নতি
সাম্প্রতিক উদ্ভাবন ফোকাসক্লিনারএবংআরো দক্ষগলিতপ্লাজমা গন্ধদ্রুত হ্রাস, উত্পাদনশীলতা উন্নত করতে এবং হ্রাসের জন্য অতি-উচ্চ তাপমাত্রা (3,000 ডিগ্রির বেশি বা সমান) অর্জন করতে একটি আয়নযুক্ত গ্যাস ব্যবহার করেস্ল্যাগ এন্ট্রাপমেন্ট. ভ্যাকুয়াম ডিগ্যাসিংদ্রবীভূত গ্যাস (হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন) এবং উদ্বায়ী অমেধ্য অপসারণ করতে ট্যাপ করার পরে প্রয়োগ করা হয়অতি-নিম্ন অপবিত্রতা(মোট <200 পিপিএম)উচ্চ বিশুদ্ধতা ফেরোভানাডিয়ামমহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য।স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণসিস্টেমগুলি রিয়েল টাইমে তাপমাত্রা, স্ল্যাগ বেসিসিটি এবং রিডাক্ট্যান্ট ফিড রেট নিরীক্ষণ করে, কমিয়ে দেয়রচনা বিভাজনএবং নিশ্চিত করাঅভিন্নতাব্যাচ জুড়ে গবেষণায় দেখানো হয়েছে যে অপ্টিমাইজিংগলানোর পরামিতি- যেমন V₂O₅/Al অনুপাত, চুন যোগ, এবং ট্যাপিং তাপমাত্রা - চাপ দিতে পারেভ্যানডিয়াম পুনরুদ্ধারকমানোর সময় 98.5% এর বেশিশক্তির তীব্রতা10-15% দ্বারা।
পরিবেশগত বিবেচনা
তিনটি প্রক্রিয়াই উৎপাদন করেধুলো-বোঝাই অফ-গ্যাসএবংকঠিন স্ল্যাগ. আধুনিক উদ্ভিদ নিয়োগইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক precipitatorsএবংব্যাগ ফিল্টারসূক্ষ্ম কণা ক্যাপচার করতে, যখনভেজা স্ক্রাবারসালফার ডাই অক্সাইড অপসারণ। দঅ্যালুমিনা সমৃদ্ধ স্ল্যাগঅ্যালুমিনোথার্মিক হ্রাস থেকে প্রায়শই সিমেন্ট শিল্পে বিক্রি করা হয় বা অবাধ্য উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। পুনর্ব্যবহার করার প্রচেষ্টাব্যয়িত ধাতুপট্টাবৃতএবং অবশিষ্ট ভ্যানাডিয়াম পুনরুদ্ধার তীব্রতর হচ্ছে, বিশ্বব্যাপী সারিবদ্ধ হচ্ছেবৃত্তাকার অর্থনীতিলক্ষ্য
উপসংহারে, এর পছন্দউৎপাদন রুটটার্গেট গ্রেড, স্থানীয় কাঁচামালের প্রাপ্যতা এবং পরিবেশগত প্রবিধানের উপর নির্ভর করে। ধারার দিকে এগোচ্ছেহাইব্রিড প্রক্রিয়াযা অ্যালুমিনোথার্মিক হ্রাসের দক্ষতাকে সিলিকোথার্মিক রুটের খরচ সুবিধার সাথে একত্রিত করে,ডিজিটালাইজেশনএবংসবুজ রসায়ননীতি