钟模科普作品选:化工·地质·环境漫谈
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22 未来的石油冶炼金属——钒

石油是一种液态物质。众所周知,从石油中能提取汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、染料、香料、涤纶、尼龙、腈纶、丙纶、乙烯、人工合成橡胶、硫酸铵、合成氨等5000多种产品,但从石油中还能提取稀有金属,特别是具有很高经济价值的金属——钒。

钒是几时成为石油家族中的新成员的?这还得从油页岩中提炼石油说起。石油的来源主要有两种渠道,一是通过钻探提取地层中蕴藏的石油,二是从油页岩中提炼石油。从油页岩中提炼石油存在的最大问题是其废渣的处理,因为废渣中含有多种离子,如钠、钙、硫酸盐等离子,这些离子都严重污染水源。因此,许多国家对油页岩和石油的元素组成及其分馏成分进行了深入的研究,发现石油中有钠、铝、钒、镍、铜等金属,特别是钒的含量引起了科学家的高度重视。

钒是一种银白色的可锻金属。当钒中含有氧、氮或氢时,它则变得脆、硬。钒是电的不良导体,具有增强合金的强度,降低热胀系数,耐热酸、稀硫酸、碱溶液及海水腐蚀等特点。

钒作为钢铁的合金组分,广泛用于钢铁工业,可细化基体晶粒。钒用于航空工业,主要是制造钛合金。五氧化二钒广泛用作有机及无机氧化反应的催化剂,以及用作吸收紫外线和热射线的玻璃、陶瓷着色剂。

自然界的钒多呈分散状态,常与其他元素伴生产出,富集成工业矿床的很少。因此,当发现石油中含有一定量的钒时,科学家便预言,在21世纪将诞生一种新兴的石油冶金业。

据资料显示,哈萨克斯坦布扎奇半岛上所产的石油中,每吨含钒250克、镍100克。委内瑞拉博坎矿的油层中则每吨含钒120克、镍150克。我国大庆、胜利、辽河等油田的石油中也含有一定数量的钒。基于钒是一种经济效益较高的稀有金属,因此从石油中提取钒是势在必行、一举多得的美事。这绝不仅仅是美好的设想,它已经成为现实。现在,瑞典、委内瑞拉、加拿大等国家已经从石油中成功地提取了钒,并已生产出从石油中提取钒的设备。

可以相信,未来的石油冶金业将大放光彩。