钒钛磁铁矿微观重建体系中V、Ti分离演变控制规律研究

基本信息
批准号:51604209
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:邢相栋
学科分类:
依托单位:西安建筑科技大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨双平,卢曦,袁艳,刘佰龙,李娇,蔡文淼,郭拴全
关键词:
钒钛磁铁矿富钛炉渣综合利用FeV合金非高炉炼铁
结项摘要

Non-coke ironmaking technology, separating and recovering V and Ti in the form of Fe-V alloy and TiO2-rich slag, have potentially broad application in the fields of the comprehensive utilization on the vanadium titano-magnetite resources. In the present proposed project, aiming at the current situation that few related theoretical basis and experimental research have been done, by using the combination of the high temperature reduction experiment with theoretical calculation, Based on the mineral synthesis theory, the carbothermic reduction product characters of the Fe-Ti-V-O system is studied firstly. Then, a systematic fundamental scientific research centering on the key scientific problems involved in the technology application, including formation mechanism and evolution properties of the Fe-V alloy and high titanium slag as well as the migration patterns of V between iron and slag, is to be carried out based on the vanadium titano-magnetite model system. The solubility and distribution of V in Fe phase and the reductive polymerization kinetics information of Fe-V alloy will be concerned about in this study. The reduction mechanisms of iron or vanadium oxides among the vanadium titano-magnetite reconstruction system are also going to be clarified. Then the activities calculation model of components in slag as well as the reduction transport kinetic model of V from slag to iron was established to investigate the influencing mechanism of V distributing between iron and slag. The research results could be used as the theoretical basis for the development of direct reduction - electric furnace melting technology, and make a contribution to improve the basic theory system of separating and recovering V and Ti from the vanadium titano-magnetite complex system.

以Fe-V合金和富钛炉渣形式分离回收V、Ti的非高炉炼铁技术对实现钒钛磁铁矿资源的综合利用具有广阔的应用前景,针对工艺应用中尚未完善的基础理论体系和研究现状,围绕工艺应用层面涉及的关键科学问题,本申请项目拟采用理论分析和高温实验相结合的方式,基于矿物合成理论,以钒钛磁铁矿重建体系为基础,在明确Fe-Ti-V-O体系碳热还原产物特征的条件下,进一步对Fe-V合金和富钛炉渣的固态形成机理及演变特性、渣铁两相间V的迁移规律等相关科学问题进行系统研究,揭示V在Fe相中的溶解行为、分布状况以及Fe-V合金还原聚合长大的动力学信息,掌握Fe、V氧化物在以FeO/Fe2O3-CaO-SiO2-MgO为基体钒钛磁铁矿体系中的固态还原机理,建立熔渣组元的活度计算模型和V在渣铁间的还原迁移动力学模型,掌握渣铁间V分配的影响机制。研究结果可对综合利用钒钛磁铁矿的非高炉利用技术的改进提供指导。

项目摘要

探索钛铁化合物碳热还原机理及熔分行为是实现钒钛磁铁矿资源综合利用的重要保证。本申请项目采用了理论分析和高温实验相结合的方式,基于矿物合成理论,以钒钛磁铁矿重建体系为基础,在明确Fe-Ti-O体系碳热还原产物特征的条件下,进一步对FeTiO3、Fe2TiO4、Fe2TiO4-Fe3O4以及FeTiO3-Fe2O3等钛铁化合物还原过程的物相、微观形貌以及动力学参数进行系统分析,揭示了钛铁化合物还原机理,并深入研究了掺杂MgO对钛铁化合物还原的影响规律,掌握了基础渣相组分对钒钛磁铁矿还原的影响机制。同时,建立熔渣组元的活度计算模型和V在渣铁间的还原迁移动力学模型,掌握渣铁间V分配的影响机制。研究结果可对综合利用钒钛磁铁矿的非高炉利用技术的改进提供指导。项目资助发表SCI论文7篇,CSCD论文5篇,待发表3篇。培养硕士生2名,其中1名已经取得硕士学位,1名在读。项目投入直接经费20万元,支出17.4578万元,各项支出基本与预算相符。剩余经费2.5422万元,剩余经费计划用于本项目研究后续支出。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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