【摘要】：釩是現(xiàn)代工業(yè)國家重要的戰(zhàn)略物資,其資源存在形式以釩鈦磁鐵礦為主,目前我國提釩工藝主要通過高爐還原與轉(zhuǎn)爐氧化將釩元素富集至渣中,從而達(dá)到提取釩的目的。然而,隨著高品位釩資源的逐漸減少,低品位的高鉻型釩資源得到廣泛使用,使得轉(zhuǎn)爐提釩過程中釩渣物化特性變化較大。本文結(jié)合我國典型含鉻型釩渣的成分特點(diǎn),采用純化學(xué)試劑配制了 FeO-V203-SiO2-Cr2O3-TiO2五元系釩渣,利用旋轉(zhuǎn)黏度測定儀與熔點(diǎn)熔速儀測定了本體系熔渣的熔化特性及其影響規(guī)律,并且通過Raman光譜研究熔渣顯微結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。同時(shí),建立熔渣黏度模型與尖晶石形核與長大模型,從微觀結(jié)構(gòu)角度揭示釩渣熔化特性及機(jī)理,為改善提釩冶煉工藝提供理論依據(jù),從而提高釩元素的收得率,同時(shí)提高低品位釩鈦磁鐵礦的利用價(jià)值。所得結(jié)論如下:(1)釩渣中不同組元對其熔渣的黏度影響較大。在1350℃時(shí),熔渣中w(FeO)從20%升高到30%,其黏度由2.9Pa·s降低到1.3Pa-s;在1350℃時(shí),熔渣中w(SiO2)從10%升高到15%,其黏度由2.4Pa·s降低到0.79Pa·s,而當(dāng)w(SiO2)從15%升高到20%時(shí),熔渣黏度反而由0.79Pa·s升高到1.8Pa·s,即熔渣黏度在w(SiO2)為15%處取得最小值;在1350℃時(shí),熔渣中w(Cr2O3)從5%升高到10%,其黏度從0.76Pa·s升高到1.2Pa-s。(2)Cr2O3能夠極大地降低熔渣熔化性能并增大熔渣黏度。在FeO-V203-SiO2-Cr2O3體系中,w(Cr2O3)從0%經(jīng)5%提高到10%時(shí),熔渣的熔化性溫度從1330℃經(jīng)1490℃提高到1545℃,1500℃時(shí),熔渣黏度相應(yīng)的由0.24Pa·s經(jīng)4.8Pa·s增大到8.2Pa-s。(3)熔渣中大量FeCr2O4尖晶石相的存在,使熔渣黏度得到很大提高。在1300～1400℃,FeV2O4尖晶石相的形核率約為0.08cm-3·s-1,長大速率在1.85×10-24cm·s-1左右,FeCr204尖晶石相的形核率在10.0～2.1cm-3·s-1之間,長大速率在3.7×10-24～4.3×10-24cm·s-1之間,此外,當(dāng)溫度高于1350℃時(shí),Fe2Ti04的形核率和長大速率皆趨于零。這表明,在轉(zhuǎn)爐提釩工藝條件下,熔渣中會存大量的FeCr204尖晶石相和少量FeV204尖晶石相。(4)熔渣中成分變化對硅酸鹽聚合度有較大影響。FeO-V2O3-SiO2-Cr2O3-TiO2系釩渣中,當(dāng)熔渣中w(Cr2O3)從0%增大到5%時(shí),硅酸鹽的非橋氧鍵數(shù)由3.87降低到2.70,表明增大熔渣中Cr2O3含量會提高熔渣聚合程度;而當(dāng)保持熔渣中w(Cr2O3)不變,w(TiO2)由0%提高到13%時(shí),硅酸鹽的非橋氧鍵數(shù)由2.70增大到2.84,說明增大熔渣中TiO2含量會適當(dāng)降低熔渣聚合程度。(5)釩渣中的V3+大部分以V-O-V結(jié)構(gòu)形式存在,小幅增加熔渣中硅酸鹽網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致釩渣黏度比一般鋼渣黏度偏高;渣中Cr2O3會與FeO形成大量的FeCr2O4尖晶石,同時(shí)導(dǎo)致硅酸鹽離子相對濃度大幅度增加、離子聚合度增大,熔渣黏度增大;而Ti4+能夠打斷長鏈狀的硅酸鹽聚合離子(由原來的Si-O-Si鏈狀結(jié)構(gòu)形式變?yōu)殡x散的Si-O-Ti結(jié)構(gòu)),致使熔渣中聚合度降低,從而改善了熔渣的熔化性能且其黏度也隨之降低。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TF841.3
【圖文】：

所以其適用于分析微小面積的樣品。逡逑由于Ｒａｍａｎ光譜衍射具有結(jié)構(gòu)信息豐富、可實(shí)現(xiàn)無損探測等突出優(yōu)點(diǎn)，拉曼光譜逡逑在化學(xué)和材料科學(xué)方面的應(yīng)用得到越來越廣泛的應(yīng)用，主要包括分子定性、定量和結(jié)構(gòu)逡逑分析以及物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)的測定。逡逑（３）核磁共振譜逡逑核磁共振是指原子核的磁力矩在恒定磁場與外加磁場同時(shí)作用時(shí)，并滿足一定條件逡逑后，產(chǎn)生的共振吸收現(xiàn)象。自上世紀(jì)５０年代發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)逡逑展，核磁共振技術(shù)已在物理、化學(xué)、材料科學(xué)與生命科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。逡逑核磁共振檢測技術(shù)的微觀結(jié)構(gòu)原理可以作如下描述在外加磁場的作用下，原子逡逑核會產(chǎn)生振動，從而發(fā)生能級分裂；當(dāng)被外加電磁波照射時(shí)，電子發(fā)生能級躍遷；通過逡逑檢測引起能級間躍遷的吸收頻率并與參考標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的吸收頻率進(jìn)行比較，即可得到核磁逡逑共振譜；通過對該譜線進(jìn)行解析，可推斷出原子核及其所處微觀化學(xué)環(huán)境的相關(guān)信息。逡逑該原理結(jié)構(gòu)簡圖如圖２．５所示。逡逑

邐第３章含鉻型釩渣熔化性能研究逡逑持續(xù)升高試樣的形變量也會連續(xù)地增大、高度逐漸降低（如圖３．１），（ｂ）、（ｃ）和（ｄ）狀態(tài)下逡逑的試樣溫度分別定義為試樣的軟化溫度、半球點(diǎn)溫度和流淌溫度。習(xí)慣規(guī)定當(dāng)試樣的高逡逑度降至原標(biāo)準(zhǔn)樣３／４時(shí)的溫度為試樣的熔化性溫度。逡逑ｗ／Ｍ邋｜邋ｒｚｚｚｉ逡逑－W－邋贏邐y駑義息儒危ǎ猓╁危ǎ悖╁危ǎ洌╁義賢跡常北曜佳芻絳巫幢浠義希疲椋紓澹常卞澹櫻瑁幔穡邋澹錚駑澹簦瑁邋澹螅簦幔睿洌幔潁溴澹螅幔恚穡歟邋澹椋鑠澹恚澹歟簦椋睿玨澹穡潁錚悖澹螅簀義希常保踩墼ざ炔舛ㄔ礤義狹魈辶鞫被岜硐殖穌持托裕饈橇魈辶鞫備韃糠種實(shí)慵淶哪諛Σ烈鸕�。液体辶x系哪誆浚梢韻胂笪奘嗷テ叫械牧韃愕庸鉤桑ㄈ繽跡常玻�，诞呧琳寯図^慵浯嬖諳嘍藻義顯碩�，由釉柲[蛹湟筒祭試碩腦蚴溝昧韃慵洳碩枇�，即流体的恼槮测徚x狹Γ庵中災(zāi)示褪橇魈宓惱承裕郟叮叮蕁ｅ義顯諏魈迥誆�，染J源怪庇諏鞫較蛭幔翰忝婊櫻攪韃慵淶乃俁忍荻儒義銜歟歟蛄攪韃慵淶哪諛Σ亮Γ瓶殺硎疚哄義希ǎ劐澹鰣義希棋濉卞危ǎ常玻╁義賢跡常擦皆碩韃慵湎嗷プ饔檬疽饌煎義希疲椋紓澹常插澹遙澹悖椋穡潁錚悖椋簦澹猓澹簦鰨澹澹鑠澹簦鰨镥澹媯歟錚鰨椋睿玨澹螅簦潁幔簦錚螅穡瑁澹潁澹簀義仙鮮街屑次ざ齲蝠ざ鵲畝ㄒ騫轎哄義希В礤危ǎ常常╁義掀洌茫牽又頻ノ晃安礎(chǔ)保ǎ校

本文編號：2780087