طرح تولید پنتا اکسید وانادیوم

وانادیوم اولین بار توسط یک معدن شناس در کشور مکزیک کشف شد. فلز وانادیوم جز عناصر جدول مندلیف و به صورت ذرات خاکستری رنگ است. وانادیوم یکی از فراوان ترین عناصر موجود در زمین است که در معادن بسیاری یافت میشود. کشورهایی مانند استرالیا، چین، روسیه و آفریقای جنوبی بیشترین منابع را دارند. عنصر وانادیوم به علت چگالی کم و مقاومت بالا در برابر دما و فشار یک عنصر مهم در صنایع هوا فضا به حساب می آید.
پنتا اکسید وانادیوم که وانادیا نیز نامیده می شود یک ترکیب معدنی به شکل جامد زرد می باشد. این ماده به دلیل داشتن حالت اکسیداسیون بالا، هم اکسید آمفوتریک و هم ماده اکسید کننده است.
از دیدگاه صنعتی، اکسید وانادیم (V) مهمترین ترکیب وانادیوم است که ماده اصلی سازنده آلیاژهای این عنصر و یک کاتالیزور صنعتی است که به طور گسترده استفاده می شود. شکل معدنی این ترکیب، shcherbinaite می باشد که بسیار نادر است.
یکی از فلزات مهم وانادیوم با علامت V و عدد اتمی ۲۳ می‌باشد. وانادیوم، یک فلز متخلخل، نسبتا کمیاب و باارزش است که بسیار محکم و مقاوم است که در صنایع فولادی به منظور ساخت فولاد مخصوص، در صنعت شیمی به‌عنوان کاتالیزور، در سرامیک‌سازی به‌عنوان رنگ و در عکاسی و پزشکی کاربرد دارد پنتا اکسید وانادیوم به رنگ قهوه‌ای متمایل به زرد است.
وانادیوم یکی از فلزات کمتر شناخته شده درجهان که از اهمیت بالایی نیز برخوردار است و احتمالاً با افزایش تولید و مصرف انرژی‌های تجدیدپذیر بدلیل استفاده گسترده از باطری‌های وانادیومی در حال افزایش است. با این حال، استفاده اولیه از وانادیوم به عنوان یکی از افزودنی‌های مهم در تولید فولادهای آلیاژی می‌باشد. فولادهایی که از تولید شمشیر تا موتورهای جت کاربرد دارند.

نقش وانادیوم در کارخانه های تولید اسیدسولفوریک

در راکتورهای فعال در کارخانجات تولید اسیدسولفوریک هنگام عبور گاز SO2 از مواد، نیاز به کاتالیست های مختلف است. در بستر اول کاتالیست وانادیوم سطح پایین مورد نیاز است اما به مراتب باید از کاتالیست هایی استفاده شود که گاز را به اسید تبدیل کند.
در مرحله آخر استفاده از کاتالیست سوپر سزیوم باعث تبدیل بیشترین میزان SO2 به SO3 میشود که در نهایت بیشترین میزان اسید سولفوریک تولید میشود.

کاربرد پنتا اکسید وانادیوم

قبلا در مقاله ای به توضیح اینکه پنتا اکسید وانادیوم چیست و مختصری از کاربردهای آن پرداختیم. در این مقاله به طور جزئی تر به کاربردهای پنتا اکسید وانادیوم اشاره میشود. از جمله کاربردهای آن می توان موارد زیر را نام برد:

پنتا اکسید وانادیوم در صنایع شیمیایی

در صنایع شیمیایی، پنتا اکسید وانادیوم عمدتا به عنوان کاتالیزور به کار می‌رود. کاربردهای کاتالیزوری آن به شرح زیر است:
در اکسیداسیون اتانول به اتانال
تولید فتالیک اسید، پلی آمید، مالئیک اسید و اکسالیک اسید و بسیاری فرآورده‌های شیمیایی (فتالیک اسید ماده اصلی در تولید روان‌کننده در پلاستیک‌هاست.)
اکسیداسیون الکل‌ها به آلدهیدها و کتون‌ها
بهبود فرآیند برم‌دار کردن سوبستراهای آلی مانند برم‌دار کردن برخی ترکیبات آروماتیک با کمک تترابوتیل آمونیوم بروماید
در کاتد باتری‌های لیتیومی
در فسفر قرمز برای تولید لامپ‌های جیوه‌ای با فشار بالا و صفحات تلویزیون کاربرد دارند

پنتا اکسید وانادیوم در لایه‌های پوششی

با استفاده از پنتا اکسید وانادیوم به عنوان لایه‌ی پوششی در بدنه کشتی‌ها، زیردریایی‌ها و وسایل حمل و نقل دریایی، می‌توان از تجمع جلبک‌ها، صدف‌ها و سایر ارگانیزم‌های آبی بر بدنه آن‌ها جلوگیری کرد. همچنین در فرآیندهای صنعتی برای تولید هیدروژن از هیدروکربن‌ها به عنوان ماده جلوگیری‌کننده از خورندگی استفاده می‌شود. در الکترودهای جوشکاری به عنوان ماده پوشاننده، جاذب فرابنفش در شیشه، به عنوان قطبیت‌زدا در لعاب و رنگدانه‌های آبی و زرد، به عنوان ماده چاپ‌کننده عکس در عکاسی و به عنوان لایه‌ آنتی‌استاتیک بر روی مواد عکاسی در محلول‌های کلوئیدی به کار می‌رود.

پنتا اکسید وانادیوم در آلیاژهای فلزی

آلیاژهای آهن و آلومینیوم مهم‌ترین آلیاژهای تولید شده از وانادیوم است که بیش از ۹۷ درصد کل وانادیوم تولیدی در دنیا در این بخش به مصرف می‌رسد. از آلیاژهای وانادیومی برای تولید موتور جت‌ها، استیل اتومبیل‌ها و فریم‌های هوایی استفاده می‌شود. این آلیاژهای مورد استفاده در صنعت اتومبیل سازی و صنایع هوایی، عمدتا از پوسته‌های مذاب حاوی وانادیوم تولید می‌شوند؛ زیرا در مقایسه با ماده پودری، حرارت احتراق را به خوبی حفظ می‌کند، محتوای سولفور و غبار کمی دارد و از چگالی اکسیدهای مذاب بالایی برخوردار است.

سایر کاربردها

پنتا اکسید وانادیوم به شدت پایدار و در آب غیرمحلول است. در نتیجه، در تولید سرامیک، ظروف رسی، قطعات پیشرفته الکترونیکی، سازه‌های سبک مورد استفاده در هوافضا و در الکتروشیمی به عنوان کاتد در سلول‌های سوختی و سیستم‌های تولید اکسیژن کاربرد دارد. همچنین، در مینا کاری، متالورژی، شیشه، پتروشیمی و رنگ نیز کاربرد دارد. از این ماده همچنین، به عنوان ماده اولیه برای تولید کاربیدها، نیتریدها، کربنیتریدها، سیلیسیدها، هالیدها، وانادات ها و نمک‌های وانادیوم نیز استفاده می‌شود.

کد آیسیک مرتبط با طرح تولید پنتا اکسید وانادیوم

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد آیسیک پنتا اکسید وانادیوم به شرح جدول ذیل می باشد

کد تعرفه گمرکی مرتبط با طرح تولید پنتا اکسید وانادیوم

با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نا مشخص میباشد.

تولید پنتا اکسید وانادیوم

درجه فنی این ماده به عنوان یک پودر سیاه استفاده می شود که برای تولید فلز وانادیوم و فروانادیوم به کار می رود. یک سنگ معدن وانادیوم یا باقیمانده غنی از آن با کربنات سدیم و یک نمک آمونیوم تصفیه می شود تا متاوانادات سدیم تولید شود.
سپس این ماده با استفاده از H۲SO۴ تا pH 2-3 اسیدی می شود تا رسوبی از “کیک قرمز” بدست آورد (به تصویر بالا نگاه کنید). سپس کیک قرمز در دمای ۶۹۰ درجه سانتی گراد ذوب می شود تا پنتا اکسید وانادیم خام تولید شود.
اکسید وانادیوم (V) هنگامی تولید می شود که فلز وانادیم با اکسیژن اضافی گرم شود، اما این محصول به دلیل حضور سایر اکسیدها به صورت ناخالص وجود دارد. یک آزمون رضایت بخش تر شامل تجزیه متاوانادات آمونیوم در دمای ۵۰۰-۵۵۰ درجه سانتیگراد می باشد:
۲NH۴VO۳ → V۲O۵ + ۲NH۳ + H۲O

وضعیت واحد های فعال تولید پنتا اکسید وانادیوم

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید پنتا اکسید وانادیوم در کشور به تفکیک استان آمده است .

جدول واحد های فعال تولید پنتا اکسید وانادیوم

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید پنتا اکسید وانادیوم در کشور به تفکیک استان آمده است .

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: