铁钒体系中反式钒铁尖晶石形成及氧化的研究
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( 1. 青海大学机械工程学院 ， 青海 西宁
,
2
,
3
400044 ;
8 10016; 2. 重庆大学材料科学与工程学院 ， 重庆 215625 )
3 .江苏省 ( 沙钢 ) 钢铁研究院 ， 江苏 张家港
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F eO - V 2 O 5 �
Vo l .31 N o .4 第 31 卷 第 4 期 青 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) � 2013 年 8 月 � Jo rna l o f Qi ngha iU ni er i ( N a ra lSci ence E dii o n) A g.2013
铁 钒 体 系 中 反 式 钒 铁 尖 晶 石 形 成 及 氧 化 的 研 究
� � � � � � � F F O - 2 O5
1 � � � C AO H ，I E B 2， G AN T 3
� � � � ( 1.Scho o lo f M echa ni ca l E ngi neer i ng， Qi ngha iU ni er i ， Xi ni ng 810016 ， C hi na ; � � � � 2.C o l l ege o f M a eri a l Sci ence a nd E ngi neer i ng， C ho ngqi ng U nier i ， C ho ngqi ng 400044 ， C hi na ; 3.Ji a ng Sha ga ng Iro n a nd S eel In i e ， Z ha ngj i a ga ng 215625 ， C hi na ) � � � � A � : To nder � a nd he b eha i o r o f he a na di m o i de i n he co n er er ， he fo rma i o n a nd o i � � � � � da i o n � � o f a� na di m - i ro n pi nel i n F eO - V 2 O 5 em a di ed b hi gh - empera re q enchi ng � � � � � � � a nd X -� ra � di ffra c i o n a na l i ( X R D ) .The e per i men r e l i ndi ca ed ha V 2 O 5 a b ro ken � � � do n i n oV � � o gen F eO a o i died oF e 2 O 3 V 2 O 3 rea c ed ih F eO a nd F e 2 O 3 ogenera e 2 O 3 a nd � F e� e 2 VO� a oi died hen he empera r e a 1 253 K a nd he co mpl e e oi da i o n ere 2 VO� 4 .F � 4 F eVO 4 a nd V 2 O 5 he i nco mpl ee oi da i o n ere F eVO 4 ih F e 2 O 3 a nd V 2 O 5 . � K : F eO - V 2 O 5 ; XR D ; a na di m - i ro n pi nel ; o i da i o n 钒是国民经济的重要资源， 在钢铁 � 化工� 能源等领域都有广泛应用［1］�钒矿是提钒的主要原料之 一， 我国钒矿主要分布在攀西地区 ， 储量超过 100 亿吨， 居世界第三位 �攀钢采用转炉双联工艺进行提 钒， 其钒渣的主要组元有: V 2 O 5 � F eO � F e2 O 3 � Si O2 � C aO� P［2 - 3］�含钒钢渣的主要组分为 F eO - V 2 O 5 C a O �F eO - V 2 O 5 体系因发生了复杂的氧化还原反应， 产物之间会形成多种复合氧化物� 钒铁尖晶石是 F eO - V 2 O 5 体系反应的主要产物之一 ， 也是钒渣物相的主要形式［4 - 6］�提钒工艺水平的高低主要由钒 铁尖晶石含量决定 �钒铁尖晶石含量越高 ， 钒渣的品位越高， 提钒工艺水平越高� 在攀钢实际生产中， � 钒渣中的钒主要集中在钒铁尖晶石中， 钒铁尖晶石的含量可达到 40% 45% � 如果钒铁尖晶石含量少 ， 钒渣品位低， 对后序水法提钒影响较大 ， 既增大水法提钒工序的磨料量， 降低其 产能， 又将降低钒焙烧转化率和钒收率 ， 增加水法提钒成本 � 钒铁尖晶石在实际生产中若发生氧化反 应， 氧化产物进入渣相后， 会降低尖晶石的含量 �本文通过高温淬火实验结合 X 衍射分析， 对 F eO - V 2 O 5 体系中钒铁尖晶石的形成及氧化进行了分析研究， 旨在为提钒工艺提供工艺参数 �
收稿日期 : 2013 - 04 - 09 基金项目 : 作者简介 : �� � � �� ), , ( 5109 0382) , � , �� �
( 19 Fra Baidu bibliotek5
30
青海大学学报
第 31 卷
1
1.1
材料与方法
材料与装置 实验原料为分析纯 F eC 2 O 4 �2H 2 O ( 热分解得到 F eO ， 纯度为 9 5% ) 和 V 2 O 5 ( 纯度为 9 9 % ) ; 实验所
� � � ������ � ��� : 1 723 K , F eO - V 2 O 5 � �� , F eO F e O � V O � � �� �� � � � � � ��� � ����� 2 3 2 3 �� ( F e 2 VO 4 ) ; 1 253� K F e 2 VO 4 � � �� , F eVO 4 V2 O 5 ; � � � � � � � � � � � � � F eVO 4 � F e2 O 3 V2 O 5 . X ��; 关键词: F eO - V 2 O5 ; �����; � F 841.3 中图分类号: T 文献标志码: A 文章编号: 1006 - 89 9 6( 2013 ) 04 - 0029 - 03
( 1. 青海大学机械工程学院 ， 青海 西宁
,
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,
3
400044 ;
8 10016; 2. 重庆大学材料科学与工程学院 ， 重庆 215625 )
3 .江苏省 ( 沙钢 ) 钢铁研究院 ， 江苏 张家港
: , X �� � � � � � 摘要 � �� �� ��� ��� ,
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Vo l .31 N o .4 第 31 卷 第 4 期 青 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) � 2013 年 8 月 � Jo rna l o f Qi ngha iU ni er i ( N a ra lSci ence E dii o n) A g.2013
铁 钒 体 系 中 反 式 钒 铁 尖 晶 石 形 成 及 氧 化 的 研 究
� � � � � � � F F O - 2 O5
1 � � � C AO H ，I E B 2， G AN T 3
� � � � ( 1.Scho o lo f M echa ni ca l E ngi neer i ng， Qi ngha iU ni er i ， Xi ni ng 810016 ， C hi na ; � � � � 2.C o l l ege o f M a eri a l Sci ence a nd E ngi neer i ng， C ho ngqi ng U nier i ， C ho ngqi ng 400044 ， C hi na ; 3.Ji a ng Sha ga ng Iro n a nd S eel In i e ， Z ha ngj i a ga ng 215625 ， C hi na ) � � � � A � : To nder � a nd he b eha i o r o f he a na di m o i de i n he co n er er ， he fo rma i o n a nd o i � � � � � da i o n � � o f a� na di m - i ro n pi nel i n F eO - V 2 O 5 em a di ed b hi gh - empera re q enchi ng � � � � � � � a nd X -� ra � di ffra c i o n a na l i ( X R D ) .The e per i men r e l i ndi ca ed ha V 2 O 5 a b ro ken � � � do n i n oV � � o gen F eO a o i died oF e 2 O 3 V 2 O 3 rea c ed ih F eO a nd F e 2 O 3 ogenera e 2 O 3 a nd � F e� e 2 VO� a oi died hen he empera r e a 1 253 K a nd he co mpl e e oi da i o n ere 2 VO� 4 .F � 4 F eVO 4 a nd V 2 O 5 he i nco mpl ee oi da i o n ere F eVO 4 ih F e 2 O 3 a nd V 2 O 5 . � K : F eO - V 2 O 5 ; XR D ; a na di m - i ro n pi nel ; o i da i o n 钒是国民经济的重要资源， 在钢铁 � 化工� 能源等领域都有广泛应用［1］�钒矿是提钒的主要原料之 一， 我国钒矿主要分布在攀西地区 ， 储量超过 100 亿吨， 居世界第三位 �攀钢采用转炉双联工艺进行提 钒， 其钒渣的主要组元有: V 2 O 5 � F eO � F e2 O 3 � Si O2 � C aO� P［2 - 3］�含钒钢渣的主要组分为 F eO - V 2 O 5 C a O �F eO - V 2 O 5 体系因发生了复杂的氧化还原反应， 产物之间会形成多种复合氧化物� 钒铁尖晶石是 F eO - V 2 O 5 体系反应的主要产物之一 ， 也是钒渣物相的主要形式［4 - 6］�提钒工艺水平的高低主要由钒 铁尖晶石含量决定 �钒铁尖晶石含量越高 ， 钒渣的品位越高， 提钒工艺水平越高� 在攀钢实际生产中， � 钒渣中的钒主要集中在钒铁尖晶石中， 钒铁尖晶石的含量可达到 40% 45% � 如果钒铁尖晶石含量少 ， 钒渣品位低， 对后序水法提钒影响较大 ， 既增大水法提钒工序的磨料量， 降低其 产能， 又将降低钒焙烧转化率和钒收率 ， 增加水法提钒成本 � 钒铁尖晶石在实际生产中若发生氧化反 应， 氧化产物进入渣相后， 会降低尖晶石的含量 �本文通过高温淬火实验结合 X 衍射分析， 对 F eO - V 2 O 5 体系中钒铁尖晶石的形成及氧化进行了分析研究， 旨在为提钒工艺提供工艺参数 �
收稿日期 : 2013 - 04 - 09 基金项目 : 作者简介 : �� � � �� ), , ( 5109 0382) , � , �� �
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青海大学学报
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1.1
材料与方法
材料与装置 实验原料为分析纯 F eC 2 O 4 �2H 2 O ( 热分解得到 F eO ， 纯度为 9 5% ) 和 V 2 O 5 ( 纯度为 9 9 % ) ; 实验所
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