軟熔滴落帶高鉻型釩鈦磁鐵礦有價組元遷移機理.pdf

1、高鉻型釩鈦磁鐵礦是一種含鐵、釩、鈦、鉻等多種元素共生的復(fù)合礦，具有極高的綜合利用價值。釩鈦為世界上公認的戰(zhàn)略性金屬，廣泛的應(yīng)用于航天航空、海洋、醫(yī)藥、通訊等領(lǐng)域;我國鉻資源將面臨枯竭，需要急需解決我國對鉻資源長期需求問題。目前，高爐冶煉仍是實現(xiàn)釩鈦磁鐵礦綜合利用的重要手段和途徑。國內(nèi)外尚無針對高爐冶煉高鉻型釩鈦磁鐵礦相關(guān)的研究。而研究表明普通釩鈦礦的釩鈦氧化物的還原發(fā)生在高爐的軟熔滴落帶。因此本文探討了軟熔滴落帶高鉻釩鈦磁鐵礦有價組元的

2、遷移機理。
　　為此，本研究首先摸索了配加高鉻型釩鈦磁鐵礦的球團礦制備過程;其次研究了配加高鉻型釩鈦磁鐵礦的球團礦、燒結(jié)礦以及兩者組成的球比為33.65％混合爐料結(jié)構(gòu)的軟熔滴落特性;在此基礎(chǔ)上，探討了球團礦和混合爐料在軟熔滴落帶有價組元遷移機理以及其在滴落金屬鐵中的含量和在未滴落物中的物相組成。最后從熱力學(xué)角度對有價組元遷移過程進行了理論分析。
　　本研究得出以下結(jié)論:
　　(1)配加40％高鉻釩鈦磁鐵礦的氧化球團在1

3、275℃焙燒20分鐘后得到的成品球抗壓強度達到2582N/個，滿足球團作為高爐爐料的要求。
　　(2)綜合考慮軟熔滴落帶的位置分布和爐料的透氣性阻力兩個指標，球比為33.65％的混合爐料結(jié)構(gòu)的軟熔滴落特性為最佳。其開始熔化溫度為1245.1℃，滴落溫度為1376.4℃，最大壓差為15527Pa。
　　(3)球團礦和混合爐料的有價組元在軟熔滴落帶的遷移機理基本一致。鐵組元遷移機理為:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe，同時生

4、成的FeO會和SiO2生成2FeO·SiO2;鈦組元的遷移機理:Fe2O3·3TiO2→2FeO·TiO2→FeO·TiO2→Ti(O0.19C0.53N0.32)→Ti(C0.7N0.3)→Ti(C，N)→[Ti];釩組元的遷移機理:V2O3→VN、VC→[V];鉻組元的遷移機理:(Fe0.6Cr0.4)2O3→FeCr2O4→[Cr]。
　　(4)通過熱力學(xué)計算表明鈦氧化物還原過程由Fe2TiO5→Fe2TiO4→FeTiO3