钒(V)是重要的战略资源,广泛应用于钢铁、航空、化工等行业.石煤是低品位的含钒矿石,其中钒元素主要以VO
2、V
2O
3、V
2O
5形式存在.工业上以石煤为原料,采用钙化焙烧提钒和钠化焙烧提钒的部分工艺如下:
(注:固体1和溶液1含钒物质的主要成分相同.)
回答下列问题:
(1)“钙化焙烧提钒”工艺中,可能用到的工业设备有
.
A.离心机 B.焙烧炉 C.离子交换柱 D.分馏塔
(2)“钙化焙烧提钒”工艺中,VO
2、V
2O
3均被氧化为V
2O
5,再与CaO反应.
①由V
2O
3得到Ca(VO
3)
2的化学方程式为
.在此生产工艺中,CaO可用
替代.
②“浸取”操作中反应的离子方程式为
.[已知Ca(VO
3)
2在水中的溶解度很小]
③NH
4VO
3焙烧时产生的碱性气体A可循环利用,具体措施是
.
(3)“钠化焙烧提钒”工艺中,固体1的含钒物质化学式为
.其焙烧过程需通入空气,反应的气体产物Cl
2、HCl会污染环境,可用
(填化学式)吸收以达到循环利用的目的.
(4)以V
2O
5为原料,通过铝热反应冶炼钒,化学方程式为
.某石煤中矾元素的含量为1.2%,使用“钠化焙烧提钒”工艺,矾的总回收率为77%,则10t石煤理论上最多可以生产
t金属钒.(计算结果保留2位有效数字)