Ферросплавом называется искусственно созданное соединение железа с другим металлом для использования в металлургической промышленности и литейном производстве в качестве добавки в сплавы черных и цветных металлов. Использование подобной добавки вызвано необходимостью улучшения качеств конечного продукта.
Одно из таких соединений, феррованадий, применяется в черной металлургии для улучшения механических и химических свойств стали и чугуна, удешевления технологии производства конечной продукции и упрощения процесса легирования.
Свойства феррованадия обусловлены качеством одного из основных компонентов сплава - ванадия, ковкого светло-серого металла, более лёгкого, чем железо, и обладающего хорошей стойкостью к коррозии, действию раствора хлорида натрия, разбавленных растворов соляной, азотной и серной кислот.
В России ванадий был обнаружен в свинцовой руде Березовского месторождения золота и в пермских медистых песчаниках. В чистом виде на Земле он вообще не встречается, и находится, как примесь с низкой концентрацией, в титаномагнетитовых или ураносодержащих горных породах, иногда - в фосфоритах и песчаниках. Ванадий добывается в виде побочного продукта во время извлечения из минерального сырья других компонентов.
Из железных руд с его примесью он извлекается из первичного концентрата, с содержанием искомого продукта в пределах 8-16 %. Первичный концентрат восстанавливают в доменных печах из окислов следующим образом: в процессе окисления ванадий, содержащийся в первичном концентрате, образует техническую пятиокись ванадия - плохо растворимое в воде порошкообразное вещество. При сплавлении его с гидроксидом натрия получают легко растворимый в воде ванадат натрия. После отделения ванадата, раствор подкисляют серной кислотой, и образующийся осадок после высушивания содержит уже более 90 % ванадия, который далее используют при выплавке сплава ванадия и железа — так называемого феррованадия (содержит от 35 до 80 % ванадия).
Феррованадий представляет собой сплав из железа и ванадия с концентрацией последнего от 35% до 85%, наиболее распространенной является концентрация 80%. В промышленности основными способами получения феррованадия являются восстановление технической пятиокиси ванадия путём:
восстановления кремнием.
Оксид ванадия, ферросилиций, известь, и переработанные ванадийсодержащие отходы нагреваются в электропечи. Кремний в ферросилиции восстанавливает окисленный ванадий до металлического ванадия, который взаимодействует с железом с образованием феррованадия концентрацией 35-60%%;
восстановления алюминием.
Железо, оксид ванадия, алюминий и известь нагреваются в электропечи. Алюминий восстанавливает окисленный ванадий до металлического ванадия. Металлический ванадий растворяется в железе, образуя феррованадий с концентрацией 70-85%%.
Результатом сплава является твердое кристаллическое вещество серебристого цвета, которое можно измельчить в порошок, называемый «феррованадиевой пылью».
Феррованадий используют как основную добавку при производстве сталей для автомобильных кузовов, строительных конструкций и медицинских инструментов. Он востребован в авиа- и судостроении, промышленной химии, сфере атомных технологий. Легированные им сплавы служат материалом для производства износоустойчивых инструментов, деталей ракет, морских и воздушных судов.
Благодаря феррованадию металлы приобретают устойчивость к щелочам, серной и соляной кислотам. В черной металлургии сплав служит легирующим компонентом при производстве чугуна и других металлов. Азотированный феррованадий используют, чтобы легировать морозостойкие и нержавеющие стали для металлорежущих инструментов.
Цена за феррованадий, ФВд50: 2 450 000 руб./тонна