钒矿的加工与精炼—钒铁矿

钒是一种灰银色金属，其晶体结构为体心立方晶格，熔点为1,926° C。该金属主要用作高强度低合金钢的合金添加剂，并在较小程度上用于工具钢和钢铁铸件。同时也是钛合金的重要强化剂。

重要的钒矿物是橄榄石、钾磷矿和钒铅矿。单独开采钒的矿床很少见，因为火成岩中的大部分钒以相对难溶的三价状态存在，替代了硅酸铁镁、磁铁矿（一种铁矿石）、钛铁矿（一种钛矿石）和铬铁矿中的三价铁。

世界上最大的钒矿来自南非布什维尔德、乌拉尔山脉卡奇卡纳尔地块和中国四川省等地区的钛磁铁矿储量。科罗拉多高原砂岩中的卡诺石矿石已被开采以获取钒和铀。钒的其他来源包括化石燃料燃烧产生的灰分、磷酸盐矿石产生的炉渣、铝矿石、铝土矿和废催化剂。

五氧化二钒

钒是从卡诺石中提取出来的，作为与铀的联产品用热硫酸和氯酸钠等氧化剂浸出精矿24小时。去除固体后，渗滤液被送入溶剂萃取回路，在由 2.5% 胺、2.5% 异癸醇、95% 煤油组成的有机溶剂中萃取铀。钒保留在萃余液中，将其送入第二溶剂萃取回路。然后将钒萃取到有机相中，用 10% 的苏打灰溶液反萃取，并用硫酸铵沉淀。将偏钒酸铵沉淀过滤、干燥并煅烧至五氧化二钒（V 2 O 5）。

大多数其他含钒矿石或矿渣被压碎、研磨、筛选，并与钠盐（例如氯化钠或碳酸钠）混合。然后将这些炉料在约 850° C的温度下烘烤，将氧化物转化为偏钒酸钠，可以在热水中浸出。用硫酸酸化渗滤液，钒以六钒酸钠的形式沉淀出来。这种化合物被称为红饼，可在 700° C下熔化，生成工业级五氧化二钒（至少 86% V 2 O 5，或者可以通过将其溶解在碳酸钠水溶液中来进一步纯化。在后一种情况下，调整酸度后，红色滤饼中的铁、铝和硅杂质会从溶液中沉淀出来。通过添加氯化铵，钒以偏钒酸铵的形式沉淀出来。过滤后，将沉淀物煅烧以产生纯度大于99.8％的五氧化二钒（V 2 O 5 ）。

       钒铁

钒铁含量为 35-80%，在电弧炉中生产。首先熔化废铁，并添加V 2 O 5、铝和助熔剂例如氟化钙或氧化钙的混合物。在随后的反应中，金属铝转化为氧化铝，形成炉渣，并且V 2 O 5被还原为金属钒，其溶解在铁水中。由于该氧化还原反应是放热的，供热只需达到 950° C (1,750° F) 的点燃温度。点燃后，撤回电极直至反应完成；然后将它们重新插入熔渣中，并重新加热熔炉以改善沉降。