[发明专利]一种制备氮化钒的方法

权利要求书

1.一种工业制备氮化钒的方法，将含有钒的原料和含有碳质还原剂的原料压制成块，然后将其加热到1100℃以上，加热过程中钒原料顺次经过预还原过程和在氮化气氛中的还原氮化过程而合成氮化钒，其特征在于所述含钒有的原料为：氧化态二价或二价以上的钒元素的钒氧化物，或者这类氧化物的混合物；

所述的加热过程采用感应加热，感应加热的电流频率为100～3500Hz；

所述的预还原和还原氮化过程在0.02～5MPa下进行；

所述的预还原过程和还原氮化过程通过物料的移动在同一个感应加热立窑反应器的不同部位顺次完成，所述的氮化气氛气流先经过所述的还原氮化过程再经过所述的预还原过程，所述的预还原过程利用感应加热和气体及热辐射从所述的还原氮化过程带来的热量加热；

所述的预还原过程和还原氮化过程中，物料在1200℃以上温区停留时间大于6小时。

2.根据权利要求1所述的制备氮化钒的方法，其特征在于：

所述氮化气氛为：氮气、氨气、尿素、肼、乙腈、三聚氰胺或者它们的混合物，或者以上物质与含碳或氢元素的物质的混合物，或者以上物质与含碳和氢元素的物质的混合物；

所述的碳质还原剂为：无机碳、石墨、碳黑、活性炭、焦炭、石油焦、沥青、有机碳、淀粉、石蜡、糖中的一种或者它们的混合物；

所述的预还原过程为：上述含钒原料中的四价及四价以上的钒的部分或者全部在700℃以下被预还原到比原料中的钒氧化态低的钒物种；

所述还原氮化过程为：经过预还原的原料在700～1800℃之间被无机碳质还原剂进一步还原并被氮化气氛中的氮元素氮化，并且物料经过的最高温度不低于1300℃不高于1800℃；

所述的物料压块直接以散堆的形式装入立窑炉膛；

所述氮化钒成品中含有钒、氮、碳、少量没有反应完的氧元素以及从原料中带入的杂质。

3.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的制备氮化钒的方法，其特征在于：所用的感应加热的电流频率最优为100～2500Hz。

4.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的制备氮化钒的方法，其特征在于：感应加热立窑内部紧挨着固体反应介质处有一层能够被感应加热的非金属材料做成的炉衬。

5.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的制备氮化钒的方法，其特征在于：所述的感应加热立窑的线圈被分成了两段或者两段以上，段与段之间并联链接。

6.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的制备氮化钒的方法，其特征在于：所述的感应加热立窑的线圈被分成了两端或者两段以上，并且各段的感应电流的频率和功率分开控制。

7.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的制备氮化钒的方法，其特征在于：在原料中加入不超过钒重量100％(以铁计)的铁、氧化铁或者其混合物，制备得到含铁的氮化钒。

8.根据权利要求4所述的制备氮化钒的方法，其特征在于：所述的非金属材料做成的炉衬含有石墨、炭黑、碳纤维、硅、碳化硅、氮化硅、氮化铝、氧化铅、铁氧化物、锰氧化物、铬氧化物、钛氧化物、钒氧化物、钒氮或者碳化物、硼的氧化物或者氮化物或者碳化物中的一种或者一种以上的混合物以及它们在高温和所述的氮化气氛中反应生成的产物。