وانادیم (Vanadium) فرو آلیاژی است که به صورت های مختلف در صنایع مختلفی استفاده می‌شود، این عنصر اغلب در آفریقای جنوبی، شرق آسیا و شمال غربی چین استخراج می‌گردد که از سرباره ذوب فولاد و یا گرد و غبار دودکش روغن سنگین استخراج می‌گردد که در ادامه توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می‌گردد تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
- خصوصیات وانادیوم
- منشا وانادیم
- کاربرد فلز وانادیوم
- سمی بودن وانادیوم برای انسان
- خطرات احتمالی وانادیوم جهت محیط زیست
- فرو وانادیم چیست؟
- چگونگی تولید فرو وانادیم
خصوصیات وانادیوم
در ابتدا باید بگویم چرا وانادیوم به این نام، نامیده شد وانادیوم به دلیل ترکیبات زیبا و رنگارنگ خود برگرفته از الهه اسکاندیناوی Vanadis نامگذاری شد که در پوسته زمین رایج می‌باشد اما در طبیعت به شکل آزاد یافت نمی‌شود ولی در اکثر مواد معدنی مانند کارنوتیت، پاترونیت و وانادینیت و فسفات و آهن وجود دارد در کل این فلز به عنوان یک محصول جانبی است که جهت فرآیند تولید فولاد از آن استفاده می‌گردد و مهم ترین ویژگی آن سبک بودن آن است که به همین دلیل می‌توان در ساخت محصولات بسیار مقاوم از آن استفاده نمود که دارای
جرم حجمی{ ۶٫۱۱}
نقطه ذوب{ ۱۹۰۰ C }
نقطه‌جوش{ ۳۰۰۰ c }
می‌باشد این خواص موجب می‌گردد این فلز مانند فلز و هم غیر فلز عمل کند و موجب ایجاد ترکیبهای کمپلکس مختلفی گردد و به عنوان یک فلز غیر سمی‌شناخته شود.
منشا وانادیم
وانادیم، در نهشته‌های مگنتیت تیتان سفر، سنگ فسفاته و ماسه سنگ و سیلت سنگ اورانفر یافت می‌شود. علاوه بر این، مقادیر قابل توجهی از این عنصر در بوکسیت و مواد کربنیفر مانند نفت خام، زغال سنگ، شیل نفتی و ماسه های قیر نیز وجود دارد.
کاربرد فلز وانادیوم
- در صنایع مختلف و ساخت فولاد: 98 درصد وانادیوم به عنوان فرو وانادیوم یعنی مخلوطی از آهن و وانادیم است که در صنعت فولاد و ماشین آلات و ابزارها کاربرد فراوان دارد.
- به عنوان شارژر قدرتمند
- جهت تولید سوپرشارژر: این فلز در پیشرفت فن آوری باتری، در برنامه های کاربردی خودرو جهت وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی کاربرد دارد.
- استفاده در حمل و نقل: در هواپیماهای پرسرعت و هوا فضا از وانادیم استفاده می‌گردد.
- استفاده در باتری ها: در حال حاضر وانادیم سرعت خودروها را افزایش می‌دهد و راه حلی جهت سیستم های ذخیره سازی انرژی پاک و انبوه در قالب باتری می‌باشد.
سمی بودن وانادیوم برای انسان
حالت اکسیداسیون وانادیوم در میزان سمی بودن آن تأثیرگذار است و در هنگام عملیات جوشکاری، این فلز به پنتا اکسید وانادیوم اکسید می‌گردد که خیلی سمی تر از حالت اولیه خود است. در نتیجه در صورتی که بصورت مداوم در معرض این ماده هستید موجب تحریک چشم و پوست، مشکلات ریه و دستگاه تنفسی فوقانی و التهاب در نای و برونش و در آخر مسمومیت سیستمیک می‌گردد که دارای علائم ذیل می‌باشد:
- سرفه
- پریدن رنگ پوست
- بثورات پوستی
- برونشیت مزمن
- آریتمی قلب و بالا رفتن ضربان
- مشکلات تنفسی
.jpeg)
خطرات احتمالی وانادیوم جهت محیط زیست
جالب است بدانید این ماده در برخی جانداران جذب می‌گردد و موجب مشکلات زیر می‌گردد:
- مهار بعضی آنزیم ها در حیوانات
- آسیب به سیستم تولید مثل جانوران نر
- جمع شدن این ماده در جفت ماده ها
- بروز اختلالات دستگاه تنفسی
فرو وانادیم چیست؟
فرو وانادیم فرو آلیاژی است که از میزان 35 درصد وانادیم تشکیل شده و جهت تولید فولادهای مبتنی بر آهن، کاربرد فراوانی دارد، و در برخی مواقع شامل سایر فلزات آلیاژی مانند کروم، آلومینیوم و نیکل نیز است.
افزودن فرو وانادیوم به فرآیند تولید فولاد باعث عملکرد بهتر فولاد در دماهای بالا و استحکام بیشتر می‌گردد. نکته این که در فولاد های کربن بالا، وانادیم کمی یعنی حدود 0.15 درصد تا 0.25 درصد استفاده می‌گردد از طرفی دیگر در ابزارهای برش با سرعت بالا فلز وانادیم تا 14.5 درصد استفاده می‌گردد.
در کل می‌توان گفت آلیاژهای فولادی دارای فرو وانادیم در ابزارهای برش و قطعات موتور که به مقاومت و همچنین مقاومت حرارتی زیادی نیاز دارد استفاده می گردد.
چگونگی تولید فرو وانادیم
بطور معمول از سنگ آهن مگنتیت حاوی تیتانیوم که جهت تولید آهن خام فرآوری می‌گردد فرو وانادیم استخراج می‌گردد ، که در این پروسه سرباره های حاوی 20 تا 24 درصد پنتا اکسید وانادیم تولید می‌گردد که می‌توان آن را به فرو وانادیم شامل 40 تا 50% وانـادیم تبدیل نمود.
84% از فرو وانادیم در تولید آلیاژ های فولادی استفاده می‌گردد و از مهمترین کاربرد آن می‌توان به عنوان یک عامل آلیاژی در تولید آهن و فولاد اشاره نمود.
جالب است بدانید عرضه وانادیم معمولاً در جعبه های پالت یا بصورت شرینگ پیچیده شده در کیسه های با دوام می‌باشد.
در پایان می توان گفت وانادیم پنجمین فلز واسطه و پرکاربرد در صنعت می‌باشد که بیش از 80 درصد آن در آلیاژهای آهن و فولاد استفاده می‌گردد همچنین فرو وانادیم تولید شده در فرآیند آلیاژسازی و تولید فولاد سخت استفاده می‌گردد و کاربرد زیادی در صنایع دارد و انتظار می‌رود میزان تقاضای بازار فرو وانادیم در صنعت فولاد رو به افزایش باشد، جهت مشاهده تامین کنندگان فرو آلیاژها در وب سایت فولاد 24 کلیک نمایید.
منبع: گروه تأمین محتوای فولاد 24