Ferovanad

Ferovanad, (FeV), je slitina železa a vanadu, obsah vanadu je v rozsahu 35–85 %.^[1] Ferovanad se používá jako přísada do oceli, která zvyšuje tvrdost, pevnost a antikorozní odolnost.^[2] Zvyšuje odolnost oceli vůči alkáliím i kyselině chlorovodíkové a sírové. Vanadiová ocel se používá v chemickém průmyslu i pro výrobu nářadí jako jsou klíče, šroubováky, apod.^[1]

Ferovanad
Ferovanad
Obecné
Systematický název	Ferovanad
Anglický název	Ferrovanadium
Sumární vzorec	VFe
Vzhled	šedá a stříbrná pevná látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	12604-58-9
PubChem	14928220
SMILES	[V].[Fe]
InChI	InChI=1S/Fe.V
Vlastnosti
Molární hmotnost	106,8 Da
Teplota tání	1480 °C
Rozpustnost ve vodě	nerozpustný
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Složení

Obsah vanadu ve ferovanadu je mezi 35 a 85 %. Nejběžnější složení je FeV80, obsahuje 80 % vanadu. Kromě vanadu a železa obsahuje i malá množství křemíku, hliníku, uhlíku, síry, fosforu, arsenu, mědi a manganu. Tyto nečistoty mohou tvořit až 11 % hmotnosti slitiny. Koncentrace nečistot určuje čistotu ferovanadu.^[3]

	Prvkové složení (Maximální hm. %)[3]
Čistota ferovanadu		V	Si	Al	C	S	P	As	Cu	Mn
	FeV75C0.1	70–85	0,8	2,0	0,1	0,05	0,05	0,05	0,1	0,4
	FeV75C0.15	70–85	1,0	2,5	0,15	0,1	0,1	0,05	0,1	0,6
	FeV50C0.4	48–60	1,8	0,2	0,4	0?02	0,07	0,01	0,2	2,7
	FeV50C0.5	48–60	2,0	0,3	0,5	0,02	0,07	0,01	0,2	4,0
	FeV50C0.6	48–60	2,0	0,3	0,6	0,03	0,07	0,02	0,2	5,0
	FeV50C0.3	> 50	2,0	2,5	0,3	0,1	0,1	0,05	0,2	0,2
	FeV50C0.75	> 50	2,0	2,5	0,75	0,1	0,1	0,05	0,2	0,2
	FeV40C0.5	35–48	2,0	0,5	0,5	0,05	0,08	0,03	0,2	2,0
	FeV40C0.75	35–48	2,0	0,5	0,75	0,05	0,08	0,03	0,4	4,0
	FeV40C1	35–48	2,0	0,5	1,0	0,05	0,1	0,03	0,4	6,0

Výroba

Asi 85 % vytěženého vanadu se používá při výrobě oceli. Existují dvě běžné metody výroby, aluminotermie (vyšší obsah vanadu) a redukce křemíkem (nižší obsah vanadu).^[1][4]

Redukce křemíkem

Oxid vanadičný je redukován ferosiliciem v přítomnosti oxidu vápenatého jako struskotvorné látky. Vznikající kovový vanad se dále slévá s železem z ferosilicia za vzniku ferovanadu. Celý proces probíhá v obloukové peci při teplotě 1850 °C.

2 V₂O₅ + 5 (Fe_y/5Si) + 10 CaO → 4 Fe_y/4V + 5 Ca₂SiO₄

Redukce hliníkem

Redukce probíhá také v obloukové peci, oxid vanadičný se smíchá s železem, hliníkem a vápnem. Hliník redukuje oxid na kovový vanad, který se slévá s železem. Ferovanad z aluminotermické výroby má koncentraci vanadu mezi 70 a 85~%.

3 V₂O₅ + 10 Al → 6 V + 5 Al₂O₃

V_x + Fe_1−x → Fe_1−xV_x

Bezpečnost

Práškový ferovanad je mírně dráždivý a dráždí oči při kontaktu s kůží kontaminovanou ferovanadem a také dýchací cesty při vdechnutí.^[5] U lidí nebyly pozorovány žádné chronické účinky.

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Ferrovanadium na anglické Wikipedii.

1. GREENWOOD, Norman Neill. Chemie prvků. Sv. 1.. 1. vyd. vyd. Praha: Informatorium 793 s., 1 příl s. Dostupné online. ISBN 80-85427-38-9, ISBN 978-80-85427-38-7. OCLC 320245801 S. 1209.
2. ferrovanadium | 12604-58-9. www.chemicalbook.com [online]. [cit. 2022-01-29]. Dostupné online.
3. Handbook of Ferroalloys. [s.l.]: Elsevier Dostupné online. ISBN 978-0-08-097753-9. DOI 10.1016/c2011-0-04204-7. (anglicky) DOI: 10.1016/C2011-0-04204-7.
4. SWINBOURNE, D. R.; RICHARDSON, T.; CABALTEJA, F. Understanding ferrovanadium smelting through computational thermodynamics modelling. Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2016-01-02, roč. 125, čís. 1, s. 45–55. Dostupné online [cit. 2022-01-29]. ISSN 0371-9553. DOI 10.1179/1743285515Y.0000000019. (anglicky)
5. Ferrovanadium [online]. 1999-04-01 [cit. 2022-01-29]. Dostupné online.

Portály: Chemie