釩渣溶液中的一個(gè)重要成分是釩酸鈉。釩酸鈉有多種,按釩酸鈉中氧化鈉和五氧化二釩的比例不同而不同:4Na2O V2O5(4∶1),3Na2O V2O5(32O V2O5(摩爾比為2∶1 25(3∶2),5Na2O 4V2O5),2V2O5(摩爾比為1∶1)等。,3∶1的釩酸鹽為正釩酸鹽Na3VO4;摩爾比為2∶1的釩酸鹽為焦釩酸鹽Na4V2O7;摩爾比為1∶1的釩酸鹽為偏釩酸鹽NaVO3。正釩酸鹽溶于水中電離成Na和正釩酸根VO4,水溶液的pH值大約為12。隨著電解的進(jìn)行,水溶液pH值下降。各種釩酸根有如下平衡:

-+4-(1)2VO3+2H[V2O7]+H2O,4pH值=10.6～12.0;(2)2[V2O7]4-+4H+[H2V4O13]pH值=8.9～9.0;

5[H2V4O13]4-+8H+4[H4V5O16]pH值=6.8～7.0。

2[H4V5O16]3-+6H+pH值=2.2;(5)V2O5+2H+2[VO2]+3-4-+下,陽極室溶液中的Na透過陽離子交換膜到達(dá)陰極室;而陽極液中的所有陰離子卻因陽離子膜對它們的靜電排斥作用不能進(jìn)入膜中。陽離子交換膜的這種選擇透過性造成電解反應(yīng)的結(jié)果是:在陽極室發(fā)生氧氣,陽極溶液的pH值變小;在陰極室放出氫氣,同時(shí)產(chǎn)生氫氧化吶溶液。陽極溶液的pH值下降,其效果就如在陽極液中加酸而不帶入對應(yīng)的酸根陰離子。用離子交換膜電解的方法代替普通加酸中和法的優(yōu)點(diǎn)是不帶入雜質(zhì)陰離子,通過電解還能生產(chǎn)有用的氫氧化吶、氧氣和氫氣。

相當(dāng)一部分APF相界面被APFe3C相界面所取代,釩在APF相界面聚集到碳化釩析出的濃度就相對比較困難。部分靠近滲碳體界面的釩可以置換部分鐵原子形成(Fe,V)3C的合金滲碳體,相應(yīng)在滲碳體附近構(gòu)成無碳化釩析出區(qū)。根據(jù)電鏡觀察的結(jié)果,PD3鋼在釩含量低于0.21%時(shí),僅有粗大的珠光體片內(nèi)偶見碳化釩質(zhì)點(diǎn)析出,從前面的分析可知,這些碳化釩質(zhì)點(diǎn)是從奧氏體中析出的,說明此時(shí)還沒有/相間沉淀0產(chǎn)生。顯然,若冷卻速度加快,珠光體片間距變細(xì),相應(yīng)的APF界面變得更加細(xì)小,釩容易被滲碳體吸納,碳化釩的/相間沉淀0析出將受到抑制。隨釩含量增加,鐵素體和滲碳體中溶解的釩很快達(dá)到飽和,/相間沉淀0的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)一步加大,但同時(shí)釩的增加又會(huì)促使珠光體片間距變小,反過來抑制了/相間沉淀0。

V2O5碳熱還原合成碳化釩粉末的反應(yīng)過程

１）在較低的溫度下，納米炭黑就能將Ｖ：Ｏ，還

原為ＶＯ：；隨著合成溫度的升高，還原為更低價(jià)的Ｖ：Ｏ，，但沒有ＶＯ生成；然后發(fā)生碳化反應(yīng)，生成ＶＣ，一。Ｖ。Ｃ，。合成的各階段相互重疊。

２）在合成過程中，試樣的顯微組織因物相不同而有所不同。生成Ｖ的氧化物為炭黑附著的顆粒狀大團(tuán)聚體，ＶＣ～粉末顆粒呈類球形，但大小不均勻；隨著溫度升高，合成的終產(chǎn)物Ｖ。ｃ，粉末顆粒呈球形或類球形，大小均勻，粒度為１斗ｍ左右。

３）常壓下，Ｖ，Ｏ，與Ｃ在還原碳化過程中，產(chǎn)生的氣體既有ＣＯ，又有ＣＯ：。

４）不管低溫階段還原為ＶＯ：還是Ｖ：Ｏ。，合成反應(yīng)的總過程不變，只是中間階段的產(chǎn)物不同。