钒渣溶液中的一个重要成分是偏钒酸钠。钒酸钠有多种,按钒酸钠中氧化钠和五氧化二钒的比例不同而不同:4Na2O V2O5(4∶1),3Na2O V2O5(32O V2O5(摩尔比为2∶1 25(3∶2),5Na2O 4V2O5),2V2O5(摩尔比为1∶1)等。,3∶1的钒酸盐为正钒酸盐Na3VO4;摩尔比为2∶1的钒酸盐为焦钒酸盐Na4V2O7;摩尔比为1∶1的钒酸盐为偏钒酸盐NaVO3。正钒酸盐溶于水中电离成Na和正钒酸根VO4,水溶液的pH值大约为12。随着电解的进行,水溶液pH值下降。
钒主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
钒的盐类的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。
钒在高碳钢中的应用
在高碳钢中采用钒微合金化,主要用于钢轨、轴承钢、工具钢、模具钢等的生产,目前攀钢采用钒微合金化生产的钢种主要为铁路钢轨。 重轨钢属于珠光体型钢。
度和屈服强度随片间距的减小而增加,韧性则与珠光体团的大小及渗碳体厚度有关,微量钒在重轨钢中的作用研究结果表明,钒可以细化奥氏体晶粒、细化珠光体组织并改变其组织形态,产生沉淀强化作用,提高重轨的强度和使用寿命。
钒有多种氧化物。V2O3和V2O4之间,存在着可用通式VnO2n-1(3≤n≤9)表示的同族氧化物,在V2O4到V2O5之间,已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等氧化物。工业上钒氧化物主要是以V2O5、V2O4和V2O3形式存在,特别是V2O5和生产尤为重要。