發(fā)布時(shí)間：2023-03-28 19:21

　　釩鈦鐵精礦是釩鈦磁鐵礦的重要選礦產(chǎn)品,傳統(tǒng)的高爐冶煉工藝無(wú)法有效利用其中的鈦資源,近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的非高爐冶煉工藝成為解決此問(wèn)題的有效工藝,實(shí)現(xiàn)了鐵、釩、鈦資源的綜合回收利用。由于釩鈦鐵精礦礦物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,非高爐冶煉工藝還存在能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,特別是金屬化球團(tuán)電爐還原熔分工序順行困難等問(wèn)題。本文針對(duì)釩鈦鐵精礦金屬化球團(tuán)電爐熔分工藝面臨的主要問(wèn)題,在保證渣鐵良好分離的前提下,控制釩、鉻在渣鐵間定向進(jìn)入鐵水,以得到較高品位的熔分鈦渣和含釩鉻鐵水。在分析金屬化球團(tuán)還原熔分工藝?yán)碚摰幕A(chǔ)上,針對(duì)該工藝過(guò)程關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,得出優(yōu)化工藝參數(shù)和元素在渣鐵間走向的控制依據(jù)。首先以金屬化球團(tuán)的碳含量和金屬化率為控制指標(biāo),對(duì)釩鈦鐵精礦進(jìn)行碳熱還原熱力學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)研究。研究表明：改變碳氧比、還原溫度、還原時(shí)間和MgO的添加量等工藝參數(shù)均可實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬化球團(tuán)金屬化率和碳含量的控制;在還原溫度小于1225℃時(shí),添加MgO可以促進(jìn)釩鈦鐵精礦的還原過(guò)程；在1150-C,MgO添加量為6%時(shí),球團(tuán)金屬化率較不添加MgO的球團(tuán)提高約10%。采用聚集電子相一瓦格納模型對(duì)含鈦渣系(Ti02≈-50%)與碳飽和鐵水間元素分...

【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 釩鈦磁鐵礦開發(fā)利用現(xiàn)狀
        2.1.1 國(guó)內(nèi)外釩鈦磁鐵礦資源概況
        2.1.2 國(guó)內(nèi)外釩鈦磁鐵礦處理工藝
    2.2 釩鈦鐵精礦直接還原技術(shù)的研究進(jìn)展
        2.2.1 釩鈦磁鐵礦工藝礦物學(xué)
        2.2.2 釩鈦鐵精礦直接還原機(jī)制
        2.2.3 釩鈦鐵精礦的強(qiáng)化還原
        2.2.4 釩鈦鐵精礦直接還原動(dòng)力學(xué)
    2.3 釩鈦鐵精礦金屬化球團(tuán)熔分研究綜述
        2.3.1 釩鈦鐵精礦礦金屬化球團(tuán)的物化性質(zhì)
        2.3.2 釩鈦礦金屬化球團(tuán)熔分工藝的控制
        2.3.3 熔分鈦渣的酸溶性
        2.3.4 熔分過(guò)程中爐襯侵蝕問(wèn)題
    2.4 研究背景、目的、內(nèi)容
        2.4.1 研究背景
        2.4.2 研究目的、內(nèi)容
        2.4.3 創(chuàng)新點(diǎn)
3 釩鈦鐵精礦金屬化球團(tuán)制備實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)原料與實(shí)驗(yàn)方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.1.2 研究方法
    3.2 釩鈦鐵精礦的工藝礦物學(xué)
        3.2.1 礦物結(jié)構(gòu)
        3.2.2 晶粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征及組分分布
    3.3 釩鈦鐵精礦碳熱還原過(guò)程熱力學(xué)分析
        3.3.1 釩鈦鐵精礦中氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能與溫度的關(guān)系
        3.3.2 釩鈦鐵精礦中氧化物碳熱還原過(guò)程的熱力學(xué)計(jì)算
    3.4 釩鈦鐵精礦含碳球團(tuán)碳熱還原實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.4.1 碳氧比的影響
        3.4.2 還原溫度的影響
        3.4.3 還原時(shí)間的影響
        3.4.4 MgO添加量的影響
    3.5 碳熱還原過(guò)程的物相轉(zhuǎn)變
    3.6 金屬化球團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu)
    3.7 本章小結(jié)
4 釩鈦鐵精礦金屬化球團(tuán)還原熔分熱力學(xué)
    4.1 金屬化球團(tuán)中氧化物的還原反應(yīng)熱力學(xué)分析
        4.1.1 氧化物在還原熔分過(guò)程中的反應(yīng)順序
        4.1.2 主要元素在渣鐵間的分配常數(shù)及其影響因素
    4.2 基于瓦格納模型的鐵液中元素活度系數(shù)和鈦的溶解度
        4.2.1 碳飽和鐵液中元素活度系數(shù)計(jì)算
        4.2.2 鈦在碳飽和鐵水中的溶解度
    4.3 基于聚集電子相的爐渣元素活度計(jì)算模型
    4.4 基于聚集電子相的爐渣元素平衡分配常數(shù)
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 溫度的影響
        4.5.2 堿度的影響
        4.5.3 渣中FeO含量的影響
        4.5.4 渣中MgO含量的影響
    4.6 本章小結(jié)
5 釩鈦鐵精礦金屬化球團(tuán)熔化性及熔分鈦渣粘度研究
    5.1 金屬化球團(tuán)的熔化分離過(guò)程分析
        5.1.1 金屬化球團(tuán)的還原熔分機(jī)制
        5.1.2 金屬化球團(tuán)的熔化過(guò)程
        5.1.3 金屬化球團(tuán)渣鐵分離過(guò)程
    5.2 熔分鈦渣的粘度、熔化溫度的模擬計(jì)算
        5.2.1 計(jì)算方法
        5.2.2 計(jì)算結(jié)果與分析
    5.3 熔分鈦渣熔化溫度、粘度測(cè)試
        5.3.1 測(cè)試方法
        5.3.2 測(cè)試結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
6 釩鈦鐵精礦金屬化球團(tuán)還原熔分實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 實(shí)驗(yàn)原料與研究方法
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        6.1.2 研究方法
        6.1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)
    6.2 實(shí)驗(yàn)方案
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
        6.3.1 熔分溫度的影響
        6.3.2 熔分時(shí)間的影響
        6.3.3 金屬化球團(tuán)碳含量的影響
        6.3.4 金屬化球團(tuán)堿度的影響
        6.3.5 金屬化球團(tuán)中MgO含量的影響
        6.3.6 熔分鈦渣中FeO含量與釩、鉻分配比的關(guān)系
    6.4 還原熔分過(guò)程中的脫硫
        6.4.1 熔分鈦渣的光學(xué)堿度及硫容量計(jì)算
        6.4.2 氧化鈣、氧化鎂對(duì)含釩鐵水的脫硫效果
        6.4.3 關(guān)于熔分鈦渣中TiO₂屬性的討論
    6.5 熔分鈦渣中FeO與碳飽和鐵水間的還原動(dòng)力學(xué)
        6.5.1 研究方法
        6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.5.3 反應(yīng)機(jī)理分析與討論
    6.6 本章小結(jié)
7 熔分鈦渣的酸溶性與釩鉻渣分離釩、鉻實(shí)驗(yàn)研究
    7.1 熔分鈦渣酸解實(shí)驗(yàn)研究
        7.1.1 熔分鈦渣的特點(diǎn)
        7.1.2 酸解實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果
    7.2 釩鉻渣分離釩、鉻實(shí)驗(yàn)研究
        7.2.1 釩鉻渣的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        7.2.2 釩鉻渣氧化鈉化焙燒過(guò)程的熱力學(xué)分析
        7.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        7.2.4 結(jié)果及分析
    7.3 本章小結(jié)
8 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3773127