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5.5 其它钒化合物 5.5.1 钒酸盐生产

沉淀结晶法：一般钒酸盐可通过前面介绍的钒渣加盐焙烧—浸出净化得到的钒酸钠溶液制造。偏钒酸钠可通过浓缩偏钒酸钠溶液制得。一些钒酸盐可通过向钒酸钠溶液加入相应的盐，如铵盐、钙盐、铁盐、铅盐、汞盐等就会沉淀出相应的钒酸盐。碱性的钒酸钠溶液酸化时，产生多钒酸盐，一般化学组成为Me4H2V10O28。

煅烧合成法：通过相应的碱与五氧化二钒作用锻烧后制得相应的钒酸盐。

工业偏钒酸钾是通过溶解湿的多钒酸铵和固体KOH，浓缩制得。

近年来硫酸氧钒（VOSO4）在氧化还原电池中的应用受到广泛的重视，其制取方法是将五氧化二钒溶解于硫酸，在pH值＜1时，五氧化二钒为VO2+离子，用中强还原剂还原为V4+，溶液脱水干燥， 得到纯蓝色的VOSO4.nH2O，还原剂可用：

（1）草酸、酒石酸、蔗糖、肼、甲酸、乙酸还原法；还原剂为有机物，还原能力弱，速度慢，有CO2产生，用量大，成本高， 还原剂过量不易排出。

（2）H2S还原法；H2S还原性好，速度快，气体在水中的溶解度小(≤0.1M)，但毒性大，不易控制。

（3）Fe2还原法；此法有Fe2+离子杂质。

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（4）SO2(H2SO3)还原法。还原能力强，速度快，SO2能以H2SO3形式存在，操作简便，过量的SO2可在脱水过程中排出。 5.5.2 钒的卤化物生产

钒的卤化物种类繁多，制取方法也很多，可在高温下用金属钒与卤素直接反应制取。

氯氧钒VOCl3是最重要的钒卤化物，适合制备纯的钒产品，将五氧化二钒在氯气流中加热，或通过干燥的氯化氢气体作用，或在四氯化碳(CCl4)蒸气中加热，在五氧化二钒上产生淡黄色的VOCl3液体。沸点27℃，密度1.84。

VCl4是通过碳化钒与氯气作用容易生成。

VCl3·6H2O可用V2O3与盐酸反应用冰冷却下沉淀出VCl3·6H2O。VCl3是褐色液体，沸点148℃，溶于水产生三氯氧钒VOCl3。VCl4和S煮沸，产生SO2将VCl4还原成VCl3。

VCl2为片状草绿色六角形晶体，溶于水呈灰紫色。VCl3在800℃下，氮气流中歧化反应可制取VCl2。 或用氢在450℃下还原VCl3方法制取。

美国钒公司（U.S.VANADIUM CORPORATION）生产四氯化钒、三氯化钒等卤化物的工艺及用途如图5-26所示。

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图5-26 美国钒公司生工艺流程图

5.5.3 钒酸钇晶体

钒酸钇晶体广泛用于激光通讯、激光测距、激光印刷、卫星测量、导航等各个领域。 钒酸钇晶体需要高纯的原料才能制得晶体。

固相合成：将纯Y2O3与纯V2O5按摩尔比1:1研细混匀，配以适量水压制称块，干燥后在高温炉1100～1300℃内烧结，经过充分的烧结后在真空提拉炉内用提拉法得到晶体（也可用泡生法、坩埚移动法、水平定向结晶法、焰熔法、水平区熔法等得到晶体），但提拉法可生产出大尺寸、质量好的钒酸钇晶体。

液相合成：在一定pH值值下用纯V2O5（溶于氨水生成偏钒酸铵）与Y2O3（溶于硝酸生成硝酸钇）在液相中反应沉淀法合成钒酸钇固体，以后再提拉出晶体。

由于在钒酸钇中掺如钕后的晶体，比纯钒酸钇具有更佳的性能，往往在合成时掺入少量的钕，一般用纯Nd2O3一起合成。我国在晶体制造方面的技术处于世界领先的地位。 5.5.4 硫、磷钒化合物生产

VSi2可以用粉末冶金的方法在1600℃制得。也可用氧化钒与SiO2同炭或碳化硅在1200～1800℃真空还原制得。

V2S3是用V2O3和H2S反应或用V2O5与CS2在700℃作用下制取的灰黑色粉末。它易被空气和硝酸氧化。

VS可用氢在1000℃下还原V2S3或在1000℃金属钒与硫反应制得的。它在空气中不稳定。 VS4可由V2S3与过量的硫在300～400℃加热置备，冷却后用CS2除去未反应的硫。 VP和VP2是将V2O5先熔融，熔于磷酸盐，然后进行电解制得。 5.5.5 钒的其它应用

美国俄勒冈州大学的化学家们分离出一组即使加热仍然收缩的不膨胀的（称作各向同性）的化合物，钒和锆的磷酸盐具有这一特性，可用于烘烤件。电子电路板和光导纤维（添加这些化合物可在较宽的温度范围稳定纤维）。

哥伦比亚大学科学家们，分离出一种钒化合物，二氧化钒是潜在的胰岛素代用品，有可能用作糖尿病人胰岛素注射的口服辅助物，但钒酸盐离子可减少大量血糖，这一应用研究的大多数钒化合物有毒性并且在胃中不易吸收，因而不适宜口服，有必要做进一步研究。新开发的化合物对食欲有抑制作

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用，不能象胰岛素那样控制糖尿病人的血糖平衡，从而导致病人潜在的问题。

美国科学家合成了一种DNA双螺旋结构的有机物，为晶体，由带钒氧和磷缠结螺旋物的螺旋磷酸钒组成。这种物质在电子材料中有潜在的用途，可作为选择吸收介质的催化剂和定型剂。

参考文献：

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