1. Termiskais process elektriskā silīcija ražošanai (kausēšana elektriskā loka krāsnī)
Scenārijs: ferovanādija ražošana ar zemu vai vidēju vanādija saturu (piemēram, FeV50), kas piemērots liela mēroga ražošanai.
Izejvielas:
Vanādija oksīdi (piemēram, vanādija pentoksīds V₂O5 vai vanādija izdedži).
Reducētāji: ferosilīcijs (FeSi75), alumīnija granulas
Šķidrums: kaļķi (CaO), fluoršpats (CaF₂).
Process:
Sastāvdaļu sajaukšana: samaisa V₂O₅, ferosilīciju, kaļķi proporcijās (kaļķi izmanto sārņu veidošanai).
Samazināšana elektriskā loka krāsnī:
Sildīšana līdz 1600-1750 grādiemtrīsfāzu elektriskā loka krāsns.
Silīcijs ferosilīcijā samazina V₂O₅:
V2O5+5Si→2V+5SiO2
Lai uzlabotu reducēšanas efektivitāti, tiek pievienots neliels daudzums alumīnija, un, lai uzlabotu izdedžu plūstamību, tiek pievienots fluorīts -.
Izdedžu un zelta atdalīšana: pēc reducēšanas pabeigšanas vanādija -dzelzs sakausējums (augsta blīvuma) nogrimst krāsns apakšā, un silikāta izdedži (zema blīvuma) uzpeld uz augšu.
Liešana un drupināšana: Šķidrais sakausējums tiek ielejams lietņos un pēc atdzesēšanas tiek sasmalcināts gabalos.
Raksturlielumi:
Lielāks enerģijas patēriņš, bet vanādiju var atgūt no izdedžiem (sekundārā kausēšana).
Produkts parasti satur 50–60% vanādija (piemēram, FeV50) ar augstu silīcija saturu (nepieciešama turpmāka desilikonizācija).
2. Termiskais alumīnija ražošanas process
Scenārijs: ferovanādija ar augstu vanādija saturu (piemēram, FeV80) vai augstas tīrības pakāpes ferovanādija ražošana, kas piemērots nelielām augstas pievienotās vērtības produktu partijām.
Izejvielas:
Vanādija oksīdi (V2O5 vai V2O3).
Reducētājs: alumīnija pulveris (Al)
Piedevas: dzelzs skaidas (lai regulētu dzelzs saturu sakausējumā), kālija hlorāts (KClO₃, kā siltuma ģenerators)
Process:
Sastāvdaļu sajaukšana: Sajauciet V₂O₅, alumīnija pulveri, dzelzs vīles atbilstoši stehiometriskajai attiecībai (pārmērīgs alumīnijs apmēram 10% ~ 15%, lai nodrošinātu pilnīgu atgūšanu).
Kalcinēšanas reakcija:
Maisījums tiek ielādētsmagnija tīģelisun tiek aizdedzināts ar magnija sloksni, lai uzsāktu aluminotermisko reakciju:
3V2O5 + 10Al → 6V + 5Al2O3 + liels siltuma daudzums (temperatūra līdz2000 grādiun vairāk).
Reakcija ir vardarbīga, tāpēc ātrums ir jākontrolē, lai izvairītos no šļakatām.
Sedimentācija un atdalīšana: Pēc reakcijas pabeigšanas šķidrais ferovanādijs tiek uzklāts uz Al2O3 izdedžiem, un pēc atdzesēšanas izdedži tiek atdalīti.
Rafinēšana un liešana: Skābeklis tiek izvadīts cauri, lai vajadzības gadījumā noņemtu alumīniju, un visbeidzot tiek izlieti lietņi.
Raksturlielumi:
Nav nepieciešams ārējs siltuma avots, izmantojot reakcijas laikā radušos siltumu, bet augstās alumīnija izmaksas.
Produkts var saturēt līdz 80% vai vairāk vanādija (piemēram, FeV80) ar nelielu daudzumu piemaisījumu (Si, C utt.).