攀钢钒渣氧化焙烧工艺及其机制研究

发布时间：2020-09-29 13:14

　　钒渣氧化焙烧工艺在钒渣提钒工艺中占有举足轻重的地位,但是由于钒渣中的化学成分和物相结构相对复杂,焙烧过程中尖晶石、硅酸盐以及少量的金属铁等多种组分同时氧化,且它们的氧化温度和氧化速度各不相同,同时各种氧化产物之间又相互发生反应,致使整个体系中的各个物相组成变得更为复杂,所以有必要对钒渣氧化焙烧的工艺及其机制进行全面研究。本文以攀钢钢铁厂的钒渣为原料,采用钙化焙烧酸浸工艺,通过对焙烧温度、焙烧时间、钙钒比、冷却速度等因素的改变来考察钒渣在各种条件下的氧化焙烧过程及浸出结果,结果表明当焙烧温度为900℃,焙烧时间为3h,钙钒比为0.6,并且采用快冷的方式冷却物料时,焙烧效果较好,浸出率达91.26%,同时通过分析和比较各种焙烧条件下的焙烧熟料和浸出渣的物相差异,进一步验证了上述结论。对钒渣氧化焙烧机制进行了深入研究,结果表明钒酸钙在热力学上较易生成,通过钒渣焙烧过程热分析实验进一步查清了焙烧过程的物相转变机制,包括焙烧过程的主要化学反应、主要相变过程、硅酸盐对氧化程度的影响、钒在渣中分布的变化、焙烧过程中液相的出现及其行为。通过上述研究,进行了焙烧熟料钒损失的机制分析,结果表明钒损失主要受到硅酸盐、尖晶石氧化状况、钒存在状态变化、钙源走向的影响,并对这些影响因素提出了合理的预防建议。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TF841.3
【部分图文】：

钒矿,世界,钒渣,提钒

图１．１世界主要钒矿藏［１２】逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｔｈｅ邋ｍａｊｏｒ邋ｖａｎａｄｉｕｍ邋ｍｉｎｅｒａｌ邋ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｗｏｒｌｄ逡逑１．３钒渣概述逡逑钒渣是对含钒铁水在提钒过程中经氧化吹炼得到的或含钒铁精矿经湿法提钒所得逡逑到的含氧化钒的渣子的统称，它是冶炼和制取金属钒和钒合金的原料［１３］。逡逑我国是世界上重要的钒生产国和消费国，对钒的需求量逐年增加，且增加幅度快。逡逑

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北大学硕士学位论文逦第２章钒渣化学成分及微观形貌量为１７．７％，属于中等钒含量，比较适合提钒操作。由于钒渣中原来已含有１．７４％Ｃａ配入钙源时，也应考虑这部分的存在。钒渣中Ｓｉ０２含量为１３．４４％，比较适中。逡逑．２．２邋Ｘ射线衍射物相分析逡逑图２．１和图２．２为钒原渣ＸＲＤ图谱及物相分析结果，由图可知，钒渣主要物相尖晶石（Ｍｎ，Ｆｅ）（Ｖ，Ｃｒ）２０４、铁橄榄石（Ｆｅａ９４Ｍｇ0．0６）２Ｓｉ0４邋以及辉石相邋Ｃａ（Ｍｇ，Ｆｅ）Ｓｉ２0６０．２５Ｍｇ0．２５Ｍｎａ５Ｓｉ０３，还检测到有加入的ＣａＣＣｂ和少量的钛铁晶石Ｆｅ２Ｔｉ０４。逡逑ｇ｜邋Ｆｉｌｅ邋ｎａｍｅ逦．逡逑

钒渣,图谱,钙源,铁尖晶石

再配入钙源时，也应考虑这部分的存在。钒渣中Ｓｉ０２含量为１３．４４％，比较适中。逡逑２．２．２邋Ｘ射线衍射物相分析逡逑图２．１和图２．２为钒原渣ＸＲＤ图谱及物相分析结果，由图可知，钒渣主要物相为钒逡逑铁尖晶石（Ｍｎ，Ｆｅ）（Ｖ，Ｃｒ）２０４、铁橄榄石（Ｆｅａ９４Ｍｇ0．0６）２Ｓｉ0４邋以及辉石相邋Ｃａ（Ｍｇ，Ｆｅ）Ｓｉ２0６和逡逑Ｆｅ０．２５Ｍｇ0．２５Ｍｎａ５Ｓｉ０３，还检测到有加入的ＣａＣＣｂ和少量的钛铁晶石Ｆｅ２Ｔｉ０４。逡逑ｇ逦ｊ逦｜邋Ｆｉｌｅ邋ｎａｍｅ逦．逡逑￣邋１００００－逡逑５逡逑ＭＯＯ－逡逑｛逦Ｉ逦ｉ，逦｜逦！邋｜逡逑ｉ逦＿ｉ逦Ｉ邋ｊ逡逑１０逦２０３３００５０６０７０８０逡逑２１ｈｅｌａｆ＞逡逑图２．１钒原渣样ＸＲＤ图谱逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｘ－ｒａｙ邋ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｖａｎａｄｉｕｍ邋ｓｌａｇ逡逑Ｐｅａｋ邋Ｌｉｓｔ逦＂逦￣￣逡逑丨逦＂邋．逦？邋：邋ｉ邋丨：：Ｉ逦！逦：逦逡逑００＾３５－０５５０逦￣＂逦，逡逑ｉ邋Ｉ邋Ｍ邋ｉｌｌ邋ｉ邋ｌ邋：逡逑０１－０８５－１１０８逡逑逦ｊ逦｜逦ＩＩ邋ｌ邋｜ｌ邋Ｉ逦Ｉ邋ｌ邋ｉ邋ＩＩＩ邋ｉｌｌ邋ｉ邋Ｉ邋ｊ邋ｉ邋ｉ邋｜逦

【参考文献】