《钒渣物相结构及钙化焙烧相变对钒转化率的影响因素探讨》.pdf

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1、冶金分析，2015，35(6)：26—3OMetallurgicalAnalysis，2015，35(6)：26—30钒渣物相结构及钙化焙烧相变对钒转化率的影响因素探讨王春梅，刘锦燕，史志新，苑天字(攀钢集团研究院有限公司，四川攀枝花6l7000)摘要：运用马弗炉焙烧钒渣得到不同温度阶段的熟料，采用偏光显微镜、扫描电子显微镜、电子探针以及能谱仪等对钒渣物相结构、形貌以及焙烧过程中物相组成变化规律等进行详细分析。通过偏光显微镜观察得出钒渣主要由钒尖晶石、金属铁、硅酸盐及钛铁矿等物相组成；通过能谱成分分析得出钒尖晶石为主要含钒物相；通过扫描电镜和电子探针观察钒渣

2、焙烧过程形貌变化，得出钒尖晶石最终氧化分解形成铁板钛矿、氧化铁以及钒酸钙相，认为钒渣物相结构(钒尖晶石晶粒大小、硅酸盐粘结相分布和分散金属铁量的多少)、熟料中钒的存在形式、钒酸钙相的生成含量以及高熔点硅酸盐的形成等都可能会影响钒的转化率高低。关键词：钙化焙烧；钒渣；物相；扫描电子显微镜；能谱；偏光显微镜；电子探针文献标志码：A文章编号：1000—7571(2Ol5)060026O5攀钢主要采用转炉吹炼造渣法从高炉铁水详细的分析，重点分析钒渣物相结构及钙化焙烧中制取钒渣，即运用选择氧化的原理，采用高速相变对钒转化率的影响，以便能够在以后提高钒纯氧射流在转炉中对

3、含钒铁水进行搅拌，将铁水转化率的研究中起到支撑作用。中的钒氧化成高价稳定的钒氧化物从而得到含l实验步骤V0质量分数大于15的钒渣。对于钒渣进一步提钒，攀钢主要采用钠化焙烧一水浸和钙化焙实验样品取自攀钢西钢钒钒渣样品，将钒渣样烧一酸浸两种工艺。相对于前者，钙化焙烧酸浸品按(a【))：(V2()j)一0．63与一8O目(178工艺可以消除SO、C1等有害气体排放而导致的f』m)石灰石粉混匀后，取50g组共6组于坩埚中放环境污染，被认为是“清洁钒”生产工艺，该工艺人马弗炉内进行钙化焙烧，样品于300℃人炉，控制成功解决了废水处理难的问题，在提倡节能减排，炉内升温区

4、间依次为第45min升温至500℃、第降低环境污染的当前形势下越来越受到重视。但ll2min至76O℃、第152rnin至800℃、第179min这种工艺仍存在一些问题未解决，一是钒的转浸至840。C、第205min至860。C以及第240min至率较低j；二是焙烧窑在使用中容易发生结圈现900℃，实验室对每⋯温度阶段的样品进行取样缩象]，这两者与焙烧过程中钒生成易溶于酸的钒分，分别取l5g按以下步骤进行测试分析：酸钙的转化率高低有必然联系，据了解钒渣物相(1)对试样进行镶样磨抛等工序，制成光片；结构及钒渣焙烧过程中物相组成变化对钒转化率(2)在偏光显微镜下

5、进行矿物鉴定以及显微结的提高有重要指导意义[}，但在这方面的研究仍构分析；然相对较少。本文运用马弗炉焙烧钒渣，采用光(3)对主要含钒物相以及不含或微量含钒物相学偏光显微镜、扫描电子显微镜、电子探针以及能进行扫描电镜形貌分析；谱仪等对钒渣物相结构以及钒渣焙烧过程中主要(4)用电子探针和能谱仪对各物相进行微区元物相的结构、形貌以及物相组成变化过程等进行素成分分析。收稿日期：2014-10—29作者简介：王春梅(1988)，女，工程师，硕士，主要从事冶金工艺矿物学分析；E—mail：w912448288@163．COIII王春梅，刘锦燕，史志新，等．钒渣物相结构及

6、钙化焙烧相变对钒转化率的影响因素探讨冶金分析，2015，35(6)：26—30少量钛铁矿相和硅酸盐相。2钒渣物相结构由图1可知：偏光显微镜下，钒尖晶石属等轴晶钒渣的物相结构很复杂，研究钒在钒渣中的分系，呈不规则多边形，边界清晰，晶面光滑平整，周围布、存在形式以及钒渣中各物相对钒转化率的影响被灰色的橄榄石与深灰色的玻璃质包围。通过能谱对改善钙化焙烧工艺指标和提高钒的转化率都有很仪能谱成分分析(表2)可知钒尖晶石为主要的含钒大的指导作用。表1为钒渣样品在偏光显微镜反射物相，含钒约20。钒尖晶石晶粒大小影响钒渣光下的进行定量分析得到的物相组成百分比，图1的磨矿细度

7、，钒渣磨矿细度越大，钒尖晶石晶体裸露为该钒渣物相组成图。面积就越大，焙烧时就越有利于钒尖晶石和附加剂结合，同时还能增强钒尖晶石晶体的表面活性和氧表1钒渣的物相组成化气氛，最终使钒的转化速率增大，反之钒转化速率Table1Phasecompositionofthevanadiumslag降低。偏光显微镜下，橄榄石属斜方晶系，呈柱状充w／填在钒尖晶石颗粒之间，作为钒尖晶石的基体，在铁水吹钒过程中，钒尖晶石熔点高优先结晶，而橄榄石熔点低常包裹在尖晶石外。由表2可知：橄榄石几乎不含钒，但是橄榄石相的多少会影响钒的氧化率]，所以橄榄石相包裹钒尖晶石越多，钒的转化率就越

8、低；金属铁一般呈不规则粒状，由表2数据看出虽然金属铁