Es un metal suave, de color blanco agrisado, maleable y de transición
dúctil. La formación de una capa de óxido del metal estabiliza al
elemento contra la oxidación.
El elemento se encuentra naturalmente en minerales; hay cerca de sesenta y cinco diferentes tipos y en los depósitos de combustibles fósiles. Los más representativos son la patronita (un sulfuro complejo), la vanadinita [Pb5(VO4)3Cl] y carnotita [K(UO2)VO4·(3/2)H2]. Este último es más importante como mineral de uranio, pero también se puede recuperar el vanadio. Se produce en China y Rusia, otros países lo producen o bien por el polvo de combustión de aceite pesado, o como un subproducto de la minería de uranio.
Se utiliza principalmente para producir aleaciones de aceros
especiales, tales como aceros para herramientas de alta velocidad. El pentóxido de vanadio se utiliza como catalizador para la producción de ácido sulfúrico. El vanadio se encuentra en muchos organismos, y es utilizado por algunas formas de vida como un centro activo de las enzimas.
Aproximadamente el 85 % del vanadio producido se emplea como ferrovanadio o como aditivo en aceros.
- Se emplea en acero inoxidable usado en instrumentos quirúrgicos y herramientas, en aceros resistentes a la corrosión, y mezclado con aluminio en aleaciones de titanio empleadas en motores de reacción. También, en aceros empleados en ejes de ruedas y cigüeñales, engranajes, y otros componentes críticos.
- Es un importante estabilizador: se utiliza en los vehículos para darle un mayor agarre en las llantas y así tener una mayor capacidad de carburos en la fabricación de aceros.
- Se emplea en algunos componentes de reactores nucleares.
- Forma parte de algunos imanes superconductores.
- Algunos compuestos de vanadio se utilizan como catalizadores en la producción de anhídrido maleico y ácido sulfúrico. Concretamente, es muy usado el pentóxido de vanadio, V2O5, que también se emplea en cerámica. Los óxidos mixtos de vanadio se utilizan como catalizadores para la producción de ácido acrílico a partir de propano, propileno o acroleína.
La mayor parte del vanadio se utiliza como ferrovanadio como aditivo para mejorar los aceros.
El ferrovanadio se produce directamente por la reducción de una mezcla
de óxido de vanadio, óxidos de hierro y de hierro en un horno eléctrico.
El vanadio termina en arrabio producido a partir de la magnetita de
vanadio. Durante la producción de acero, el oxígeno es soplado en la
fundición de hierro, la oxidación del carbono y la mayoría de las otras
impurezas, formando escoria. Dependiendo del mineral utilizado, la escoria contiene hasta un 25% de vanadio.
El vanadio metálico se obtiene a través de un proceso de múltiples
pasos que comienza con la calcinación de mineral triturado con NaCl o Na2CO3 en alrededor de 850 °C para dar metavanadato de sodio (NaVO3).
De un extracto acuoso de este sólido se acidifica a dar "pastel rojo",
una sal polivanadiata, que se reduce con el calcio metálico. Como una
alternativa para la producción de pequeña escala, el pentóxido de
vanadio se reduce con hidrógeno o magnesio.
Muchos otros métodos también están en uso, en todos los cuales el
vanadio se produce como un subproducto de otros procesos.
La
purificación de vanadio es posible por el proceso de barra de cristal
desarrollado por Anton Eduard van Arkel y Jan Hendrik De Boer en 1925. Se trata de la formación del yoduro de metal, en este ejemplo de vanadio (III) de yoduro (VI3), y la posterior descomposición para producir metal puro.
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