釩是一種重要的戰(zhàn)略資源,廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、化工、航空航天等領(lǐng)域,被譽為“現(xiàn)代工業(yè)的味精”。我國有豐富的釩鈦磁鐵礦資源,提高提釩的工藝水平以及加快釩產(chǎn)品的研發(fā),對于高效利用釩資源有重要的意義。轉(zhuǎn)爐提釩的工藝水平主要由釩渣決定,因此研究鐵釩氧化物體系（釩渣最主要組成）相平衡及熱力學(xué)性質(zhì),能夠更加深入了解鐵釩氧化物在轉(zhuǎn)爐中的熱力學(xué)行為,從而對造渣制度的改進(jìn)和釩渣品位的提高有重要的理論指導(dǎo)意義,同時也是構(gòu)建多元釩渣體系熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。此外,具有多種價態(tài)的鐵和釩能夠形成豐富的三元鐵釩氧化物FexVyOz,為了理解材料從微觀到宏觀多個尺度的各類現(xiàn)象與特征,有必要從電子結(jié)構(gòu)層面對其進(jìn)行深入研究,從而有助于開發(fā)出更優(yōu)性能的鐵釩氧化物材料。本文結(jié)合實驗測定、相圖計算和第一性原理計算對鐵釩氧化物相結(jié)構(gòu)、相平衡和熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行全面、深入的研究,為轉(zhuǎn)爐提釩過程物理化學(xué)及鐵釩氧化物材料設(shè)計提供所需的相圖和熱力學(xué)數(shù)據(jù),同時闡明了 FeV2O4尖晶石連續(xù)結(jié)構(gòu)相變機理以及FeVO4和Fe2V4O13半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)和聲子譜等微觀特性。主要研究成果如下:（1）通過高溫平衡淬火法測得FexO-V2O3體系在12... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－２空氣氣氛下［６２０３－￥２０５體系相圖Ｉ＃??－５?－??

?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???除了上述偽二元系外，也有一些學(xué)者對三元系進(jìn)行了研宄。Ｂｕｒｄｅｓｅ［６４］??通過ＸＲＤ研宄了?Ｆｅ－Ｖ－Ｏ體系氧化物組元８７３?Ｋ的相平衡，如圖２－５所示。??發(fā)現(xiàn)了?ＦｅＶ〇４、ＦｅＶ２〇４和新化合物ＦｅＶ２〇６，但其衍射數(shù)據(jù)與類似結(jié)構(gòu)的??Ｃ０Ｖ２Ｏ６和ＮｉＶ２０６明顯不同。Ｆｅ２〇３和Ｖ２〇３以及ＦｅＶ２〇４與Ｆｅ３〇４形成連續(xù)固??溶體。Ｖｏｒｏｂｅｖ等人［６５］報道了相同體系１２７３?Ｋ的等溫截面圖，與圖２－５相比，??相關(guān)系沒有發(fā)生變化。??０??Ｖ?ＡＩ％?Ｆｅ??圖２＿５?Ｆｅ－Ｖ－Ｏ體系氣化物組元８７３?Ｋ等溫截面圖Ｉ％彩線為兩相區(qū)結(jié)線??Ｗａｋｉｈａｒａ?等人［６６］通過?ＸＲＤ?和熱重（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ，?ＴＧ）研究了不??同氧分壓下１５００?Ｋ時ＦｅＯ－Ｆｅ２〇３－Ｖ２〇３體系等溫截面圖，如圖２－６所示。發(fā)??現(xiàn)浮士體（ｗｉｉｓｔｉｔｅ）可溶解約１０?ｍｏｌ％的釩氧化物，尖晶石（ｓｐｉｎｅｌ）向著剛??玉（ｃｏｒｕｎｄｕｍ）側(cè)存在一定的固溶度。通過電動勢（ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅ?ｆｏｒｃｅ，?ＥＭＦ）??測定了?ｓｐｉｎｅｌ＋ｃｏｒｕｎｄｕｍ和ｓｐｉｎｅｌ＋ｗｉｉｓｔｉｔｅ兩相區(qū)的平衡氧分壓。??贏??ＦｅＯ?ＶＡｉｓｓｓ?Ｍｏｌ％?Ｆｅ２〇３??圖２－６?Ｆｅ０－Ｖ２０３？Ｆｅ２０３體系?１５００?Ｋ等溫截面圖Ｉ＇數(shù)字表示等氰壓線：－ｌｇ（Ｐ〇２，?ａｔｍ）??？?１?－??

?鐵釩氧化物相結(jié)構(gòu)、相平衡及熱力學(xué)性質(zhì)???Ｋａｔｓｕｒａ等人［６７１通過ＸＲＤ和ＴＧ研究了不同氧分壓下ｂ〇〇?Ｋ??Ｆｅ－Ｆｅ２〇３－Ｖ２〇３體系等溫截面圖，如圖２－７所示。該體系存在兩個三相區(qū)：??Ｆｅ＋Ｖ２０３＋ｓｐｉｎｅｌ?和?Ｆｅ＋ｗｉｉｓｔｉｔｅ＋ｓｐｉｎｅｌ，并利用?ＥＭＦ?測定了?ｓｐｉｎｅｌ＋Ｆｅ?和??ｓｐｉｎｅｌ＋ｗｉｉｓｔｉｔｅ兩相區(qū)的平衡氧分壓。??Ａｓ??０?２０?？￣ＦｅＯ?Ｃ?Ｔ?６０?Ｂ?１００??Ｆｅ?ＶＷ?％?Ｗｕｓｔｅ?ｓｓ?（＝Ｗ）?ｆｃ２〇３??圖２－７?Ｆｅ－Ｖ２０３－Ｆｅ２０３體系１５００?Ｋ等溫截面圖｜６＇數(shù)字表示等氧壓線：－ｌｇ（Ｐ〇２，?ａｔｍ＞??Ｄｙａｃｈｕｋ等人［６８］和Ｌｙｋａｓｏｖ等人網(wǎng)通過ＸＲＤ和ＥＭＦ研宄了?ｍ３?Ｋ??ｗｉｉｓｔｉｔｅ端等溫截面圖，并測定了?ｓｐｉｎｅｌ＋ｗｉｉｓｔｉｔｅ兩相區(qū)的平衡氧分壓，如圖??２－８所示。Ｌｙｋａｓｏｖ等人［６９］還通過化學(xué)分析得到了?１０７３?Ｋ、１１７３?Ｋ和１２７３?Ｋ??Ｖ２〇３在ｗｉｉｓｔｉｔｅ中的溶解度，如圖２－８中插圖所示。??義??１〇５?－?＊＞Ｆ？?〇〇???ｔｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??０?０?１?０．２?０．３?０．４??？ｖ／（？ｖ＋／，Ｆｃ）??圖２－８?ｗｉｉｓｔｉｔｅ端１２７３?Ｋ等溫截面圖，數(shù)字１－７表示等氧壓線：－ｌｇｆｏｚ，ａｔｍ），插圖為（ａ）??１０７３?Ｋ、（ｂ）?１１７３?Ｋ?和（ｃ）?１２７３?Ｋ?時?Ｖ２０３在?ｗａｓｔｉｔｅ?中的溶解度丨６９丨??－８?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]釩渣中有價元素Fe、Mn、V、Cr和Ti選擇性氯化及高值化基礎(chǔ)研究[D]. 劉仕元.北京科技大學(xué) 2019
[2]含鉻型釩鈦鐵水轉(zhuǎn)爐提釩的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 黃偉軍.東北大學(xué) 2016
[3]釩渣體系物化性能及相平衡的研究[D]. 張生芹.重慶大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于第一性原理的TATB晶體聲子譜及結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 蔣文燦.中國工程物理研究院 2016
[2]釩渣物化性質(zhì)與相圖研究[D]. 曾曉蘭.重慶大學(xué) 2012
[3]FeO-SiO2-V2O3渣系相圖的基礎(chǔ)研究[D]. 曹海蓮.重慶大學(xué) 2010



本文編號：3312250