1. विद्युत सिलिकॉन के उत्पादन के लिए थर्मल प्रक्रिया (इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी में गलाना)
परिदृश्य: बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त निम्न से मध्यम वैनेडियम सामग्री (जैसे FeV50) के साथ फेरोवैनेडियम का उत्पादन।
कच्चा माल:
वैनेडियम ऑक्साइड (उदाहरण के लिए, वैनेडियम पेंटोक्साइड V₂O₅ या वैनेडियम स्लैग)।
कम करने वाले एजेंट: फेरोसिलिकॉन (FeSi75), एल्यूमीनियम कणिकाएँ
फ्लक्स: चूना (CaO), फ्लोरस्पार (CaF₂)।
प्रक्रिया:
सामग्री मिलाना: V₂O₅, फेरोसिलिकॉन, चूना अनुपात में मिलाएं (चूने का उपयोग स्लैगिंग के लिए किया जाता है)।
इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में कमी:
1600~1750 डिग्री तक गर्म करनातीन चरण इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस.
फेरोसिलिकॉन में सिलिकॉन V₂O₅ को कम करता है:
V2O5+5Si→2V+5SiO2
कटौती दक्षता में सुधार के लिए थोड़ी मात्रा में एल्युमीनियम मिलाया जाता है, और स्लैग की तरलता में सुधार करने के लिए फ्लोराइट - मिलाया जाता है।
लावा और सोना अलग करना: कमी पूरी होने के बाद, वैनेडियम लौह मिश्र धातु (उच्च घनत्व) भट्टी के नीचे डूब जाती है, और सिलिकेट स्लैग (कम घनत्व) ऊपर तैरने लगता है।
ढलाई और कुचलना: तरल मिश्र धातु को सिल्लियों में डाला जाता है और, ठंडा होने के बाद, गांठ उत्पादों में कुचल दिया जाता है।
विशेषताएँ:
अधिक ऊर्जा खपत, लेकिन वैनेडियम को स्लैग (द्वितीयक गलाने) से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है।
उत्पाद में आमतौर पर 50 से 60% वैनेडियम (जैसे FeV50) होता है, जिसमें उच्च सिलिकॉन सामग्री होती है (बाद में डीसिलिकॉनाइजेशन की आवश्यकता होती है)।
2. थर्मल एल्यूमीनियम उत्पादन प्रक्रिया
परिदृश्य: उच्च वैनेडियम सामग्री (जैसे FeV80) या उच्च शुद्धता वाले फेरोवैनेडियम का उत्पादन, उच्च मूल्य वर्धित उत्पादों के छोटे बैचों के लिए उपयुक्त।
कच्चा माल:
वैनेडियम ऑक्साइड (V₂O₅ या V₂O₃).
कम करने वाला एजेंट: एल्यूमीनियम पाउडर (अल)
योजक: लौह बुरादा (मिश्र धातु में लौह सामग्री को विनियमित करने के लिए), पोटेशियम क्लोरेट (KClO₃, ताप जनरेटर के रूप में)
प्रक्रिया:
सामग्री मिलाना: स्टोइकोमेट्रिक अनुपात के अनुसार V₂O₅, एल्यूमीनियम पाउडर, लोहे का बुरादा मिलाएं (पूर्ण पुनर्प्राप्ति सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त एल्यूमीनियम लगभग 10% ~ 15%)।
कैल्सीनेशन प्रतिक्रिया:
मिश्रण को इसमें लोड किया जाता हैमैग्नीशियम क्रूसिबलऔर एल्यूमिनोथर्मिक प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए इसे मैग्नीशियम पट्टी से प्रज्वलित किया जाता है:
3V2O5 + 10Al → 6V + 5Al2O3 + बड़ी मात्रा में ऊष्मा (तापमान तक)2000 डिग्रीऔर अधिक)।
प्रतिक्रिया जोरदार होती है, इसलिए छींटों से बचने के लिए गति को नियंत्रित करना चाहिए।
अवसादन और पृथक्करण: प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद, तरल फेरोवैनेडियम को Al₂O₃ स्लैग पर परत किया जाता है, और ठंडा होने के बाद, स्लैग को अलग कर दिया जाता है।
शोधन एवं ढलाई: यदि आवश्यक हो तो एल्यूमीनियम को हटाने के लिए ऑक्सीजन को प्रवाहित किया जाता है और अंत में सिल्लियां डाली जाती हैं।
विशेषताएँ:
प्रतिक्रिया के दौरान उत्पन्न गर्मी का उपयोग करते हुए, बाहरी ताप स्रोत की कोई आवश्यकता नहीं है, लेकिन एल्यूमीनियम की उच्च लागत है।
उत्पाद में 80% तक वैनेडियम या अधिक (जैसे FeV80) और थोड़ी मात्रा में अशुद्धियाँ (Si, C, आदि) हो सकती हैं।