Сучасна електрометалургія, 2026, №01

2026 №01 (01)

DOI of Article 10.37434/sem2026.01.02

2026 №01 (03)

---

Сучасна електрометалургія, 2026, #1, 11-16 pages

Виробництво ферованадію зі збагачених ванадійвмісних техногенних відходів електрошлаковим процесом

Ю.В. Костецький , М.О. Вдовін

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: y.kostetsky@paton.kiev.ua

Реферат
Проведено експериментальні дослідження з оптимізації технології промислового виробництва ферованадію електроалюмінотермічним методом в умовах електрошлакової плавки з використанням хімічно збагачених ванадійвмісних промислових відходів. Дослідні плавки здійснювали на модифікованій промисловій установці ОВ-1901 з джерелом живлення постійного струму. У процесі плавки відновлення оксидів ванадію відбувається безпосередньо в шлаковому шарі за регульованого підведення додаткової електричної енергії, що забезпечує контроль інтенсивності відновлювального процесу та дає змогу отримувати феросплав із заданим вмістом ванадію. У ході експериментів варіювали склад шихти та параметри процесу з метою визначення базових технологічних режимів, які забезпечують стабільне виробництво феросплавів марок FeV50 та FeV60, призначених для виготовлення зварювальних електродів. Ступінь вилучення ванадію в сплав у дослідних плавках становив 85...90 %. За використання джерела постійного струму оптимальним є підключення схеми живлення з розташуванням основного електрода під позитивним потенціалом. Встановлено вплив тривалості витримки шлакової ванни під струмом після повного проплавлення шихти на залишковий вміст оксиду ванадію в шлаку та ступінь вилучення ванадію в сплав. Зі збільшенням часу витримки залишковий вміст V2O5 у шлаку зменшувався від 21,57 % без витримки до 4,36 % за витримки протягом 20 хв. Отримані результати підтверджують доцільність використання техногенних відходів для виробництва ферованадію та свідчать про перспективність подальшої оптимізації технологічних параметрів з метою підвищення ефективності вилучення ванадію й покращення економічних показників процесу. Бібліогр. 22, табл. 3, рис. 3.
Ключові слова: ферованадій, електрошлакова плавка, алюмінотермічне відновлення, ванадійвмісні відходи

Отримано 06.02.2026
Отримано у переглянутому вигляді 10.02.2026
Затверджено до друку 31.03.2026
Розміщено онлайн 14.04.2026

Список літератури

1. Simandl, G.J., Paradis S. (2022) Vanadium as a critical material: economic geology with emphasis on market and the main deposit types. Applied Earth Sci., 131(4), 218–236. https://doi.org/10.1080/25726838.2022.2102883
2. (2020) European Commission. Critical raw materials resilience: charting a path towards greater security and sustainability: communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions — Commission of the European Communities — COM 474, Document 52020DC0474.
3. Huang, R., Wang, J., Liu, S. et al. (2021) Non-precious transition metal based electrocatalysts for vanadium redox flow batteries: Rational design and perspectives. J. of Power Sources, 515, 230640. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2021.230640
4. Rappleye, D., Haun, R. (2021) Production of pure vanadium: industry review and feasibility study of electron beam melt refining of V–Al alloys. J. of Sustainable Metallurgy, 7, 755–766. https://doi.org/10.1007/s40831-021-00407-6
5. Lee J., Kurniawan, Kim, E., Chung K.W. et al. (2021) A review on the metallurgical recycling of vanadium from slags: towards a sustainable vanadium production. J. of Materials Research and Technology, 12, 343–364. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.02.065
6. Sahoo, P.K., Kim, K., Powell, M.A., Equeenuddin, S.M. (2016) Recovery of metals and other beneficial products from coal fly ash: a sustainable approach for fly ash management. Inter. J. of Coal Sci. & Technol., 3, 267–283. https://doi.org/10.1007/s40789-016-0141-2
7. Rappleye, D., Haun, R. (2021) Production of pure vanadium: industry review and feasibility study of electron beam melt refining of V–Al alloys. J. of Sustainable Metallurgy, 7, 755–766. https://doi.org/10.1007/s40831-021-00407-6
8. Navarro, R., Guzman, J., Saucedo, I. et al. (2007) Vanadium recovery from oil fly ash by leaching, precipitation and solvent extraction processes. Waste Management, 27, 425–438. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2006.02.002
9. Wang, G., Diao, J., Liu, L. et al. (2019) Highly efficient utilization of hazardous vanadium extraction tailings containing high chromium concentrations by carbothermic reduction. J. of Cleaner Production, 237, 117832. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.117832
10. Petranikova, M., Tkaczyk, A.H., Bartl, A. et al. (2020) Vanadium sustainability in the context of innovative recycling and sourcing development. Waste Management, 113, 521–544. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.04.007
11. Gasik, M., Dashevskii, V., Bizhanov, A. (2020) Metallurgy of ferrovanadium. Ferroalloys. Topics in mining, metallurgy and materials engineering. Cham, Springer, 247–272. https://doi.org/10.1007/978-3-030-57502-1_10
12. Wenfang, G., Zhi, S., Hongbin, C. et al. (2020) Economic evaluation of typical metal production process: A case study of vanadium oxide production in China. J. of Cleaner Production, 256, 120217. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120217
13. Shyrokykh, T., Neubert, L., Volkova, O., Sridhar, S. (2023) Two potential ways of vanadium extraction from thin film steelmaking slags. Processes, 11(6), 1646. https://doi.org/10.3390/pr11061646
14. Wang, L., Teng, L., Chou, K.-C., Seetharaman, S. (2013) Determination of vanadium valence state in CaO–MgO–Al2O3–SiO2 system by high-temperature mass spectrometry. Met. Mater. Transact. B, 44, 948–953. https://doi.org/10.1007/s11663-013-9836-6
15. Xie, X., Liu, C., Qiu, J. et al. (2026) Phase equilibrium study of CaO–Al2O3–VOx slag system under argon atmosphere at 1600 °C. Metall. Mater. Transact. B, 57, 680–692. https://doi.org/10.1007/s11663-025-03878-0
16. Swinbourne, D.R., Richardson, T., Cabalteja, F. (2016) Understanding ferrovanadium smelting through computational thermodynamics modeling. Mineral Proc. and Extractive Metallurgy, 125(1), 45–55. https://doi.org/10.1179/1743285515Y.0000000019
17. Yuan, R., Li, S., Che, Y. et al. (2021) A critical review on extraction and refining of vanadium metal. Inter. J. of Refractory Metals and Hard Materials, 101, 105696. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2021.105696
18. Yang, B., He, J., Zhang, G., Guo, J.B. (2021) Ferrovanadium. Vanadium. Elsevier, 243–266. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818898-9.00010-3
19. Kostetskyi, Yu., Polishko, G., Pedchenko, Ye. et al. (2023) Features of the process of obtaining ferrovanadium under conditions of electroslag melting. In: Proc. of 32nd Inter. Conf. on Metallurgy and Materials METAL 2023, Brno, Czech Republic, 69–76. https://doi.org/10.37904/metal.2023.4629
20. Jerebtsov, D.A., Mikhailov, G.G. (2001) Phase diagram of CaO–Al2O3 system. Ceramics Inter., 27(1), 25–28. https://doi.org/10.1016/S0272-8842(00)00037-7
21. Okamoto, H. (2012) Al–V (Aluminum–Vanadium). J. Phase Equilib. Diffus., 33, 491. https://doi.org/10.1007/s11669-012-0090-4
22. Kostetsky, Yu.V., Pedchenko, E.O., Vdovin, M.O. et al. (2024) Production of ferrovanadium under the conditions of electroslag melting. Suchasna Elektrometalurhiya, 4, 11–17. https://doi.org/10.37434/sem2024.04.02

---

Ця стаття у відкритому доступі за Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

---

Рекомендоване цитування

Ю.В. Костецький, М.О. Вдовін (2026) Виробництво ферованадію зі збагачених ванадійвмісних техногенних відходів електрошлаковим процесом. Сучасна електрометалургія, 01, 11-16. https://doi.org/10.37434/sem2026.01.02