一直以来,钒的存在就像其名字一样,平凡得并未受到太多关注,很多人对其甚至是非常陌生的。但是,随着螺纹钢新国标的实施,钒逐渐走入人们的视野,随之而来的还有其价格的上涨。
钒是什么?
钒是一种银白色金属,体心立方晶体,熔点很高,常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属,有延展性,质坚硬,无磁性。钒具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好,于空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。
钒曾先后两次被发现。第一次是在1801年的墨西哥城,矿物学教授节烈里瓦在亚钒酸盐样本中发现了钒。由于这种新元素的盐溶液在加热时呈现鲜艳的红色,所以烈里瓦为其取名为“爱丽特罗尼”,即“红色”的意思,并将这种物品送到巴黎。然而,由于法国化学家们推断它是一种被污染的铬矿石,所以此时的钒没有被人们公认。
约30年后,钒第二次被发现。瑞典化学家塞夫斯特伦在研究斯马兰矿区的铁矿时,用酸溶解铁,在残渣中发现了钒。因为钒的化合物的颜色五颜六色,十分漂亮,所以塞夫斯特伦就用古希腊神话中一位叫凡娜迪丝“Vanadis”的美丽女神的名字来命名这种新元素。但是,虽然此时人们已经确认了钒的存在,却始终没有分离出单质钒。直到1869年,英国化学家罗斯科用氢气还原二氧化钒,才第一次制得了纯净的金属钒,而且他证明了之前的金属样本其实是氮化钒。至此,钒才真正意义上出现在人们的视野中。
随着科技的发展,人们逐渐发现其实钒的踪迹遍布全世界。在地壳中,钒的含量并不少,平均在两万个原子中,就有一个钒原子,比铜、锡、锌、镍的含量都多,但钒的分布太分散了,几乎没有含量较多的矿床。目前,世界上已知的钒储量有98%产于钒钛磁铁矿。除钒钛磁铁矿外、钒资源还部分赋存于磷块岩矿,含铀砂岩,粉砂岩,铝土矿,含碳质的原油、煤、油页岩及沥青砂中。
钒能做什么?
由于钒具有众多优异的物理性能和化学性能,因而其用途十分广泛,有“金属维生素”之称。最初的钒大多应用于钢铁,通过细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗化温度,从而起到增加钢的强度、韧性和耐磨性。后来,人们逐渐又发现了钒在钛合金中的优异改良作用,并应用到航空航天领域,从而使得航空航天工业取得了突破性的进展。
随着科学技术水平的飞跃发展,人们对新材料的要求日益提高。钒在非钢铁领域的应用越来越广泛,其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。
值得提及的是,钒电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保蓄电池之一,它具有特殊的电池结构,可深度大电流密度放电,且充电迅速、比能量高、价格低廉,故应用领域十分广阔:如可作为大厦、机场、程控交换站备用电源;可作为太阳能等清洁发电系统的配套储能装置;为潜艇、远洋轮船提供电力以及用于电网调峰等。
此外,由于钒电池成本与铅酸电池相近,因此其在大规模储能领域具有锂离子电池、镍氢电池不可比拟的性价比优势。加之钒电池生产工艺简单,价格经济,电性能优异,所以与制造复杂、价格昂贵的燃料电池相比,无论是在大规模储能还是电动汽车动力电源的应用前景方面,都更具竞争实力。
钒价因何上涨?
直接影响钒价格上涨的主要因素,是螺纹钢新国标的实施。据《华尔街日报》报道,钒的市场规模非常小,全球每年产量仅8万吨。两年前,钒的价格还不到5美元每磅,而不久前其价格一度涨至30美元,涨幅500%。
《华尔街日报》报道认为,在钒价格飙升的背后,主要原因可能是由于中国开始实施的螺纹钢新国标,加大了对钢材强度的要求。从新国标的要求来看,主要是增加了对锰硅和钒钛使用量的要求,从众多钢厂的生产情况来看,硅锰、钒钛、铌铁、钒氮合金等均为主要添加对象,其中钒氮类合金(主要包括钒、氮、锰、钒氮合金)为主要添加对象,占比达89%。
这大幅推升了市场对钒的需求,行业分析师认为,在这种背景下,接下来几年内全球市场对钒的总需求可能会出现25%的上升幅度。这也令不少此前并未对钒的开采给予重视的矿场,开始着眼于增加开采力度。
采编/谢乐乐
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