PDF《钒钛酸性渣还原过程中钒钛赋存状态的研究》

3025、Fe2MgTi3010(阿姆阿尔柯尔矿 石)、CaMgSi:06(透辉石)和M93AI:(Si04)3(镁铝榴 石)等.并且随着Rv的增加,MgTi:0,(镁黑钛石)、 M勖A14Ti3025相增强,而Fe2MgTi3010减少. 3.2还原过程中钒钛的赋存状态 (1)钒还原率为28.75%时渣相组成及钒钛赋 存状态 从图2(1)可以看出,当Rv=28.75%时,渣相 主要由三相构成,但经局部放大观察发现,灰色基底 可以细分为两相(如图2(2)所示).四相的成分如 表2所示,钒钛在各相中的分布如表3所示.从表 2中可以看出,V主要分布在(a)、(c)相中,Fe在四 相中分布较分散,小块粒状(C)中含量较高,而Ti在 四相中均有分布,在长条形镁铝黑钛石(a)中分布 较多,由于弥散的小块粒相中Fe、V含量均较高,有 利于V、Fe的还原. (2)钒还原率为54.15%的渣相组成及钒钛赋 存状态 图3为Rv=54.15%的SEM图像,其中图3(2) 为右上角局部放大图像.从图中可看出,当Rv= 54.15%时,渣的物相形貌与Rv=28.75%时相比明 显有序化.杂乱的小白块粒消失,出现了大量平行的 细长条状相,并有小铁珠出现.各元素主要分布在 五种物相之中,各相成分见表4,钒钛的分布见表5. 1%

40 60

80 Rv=54.15% li沁潞m.k一20 .10

60 80 Rv=28.7弧2H/(.) 图l 不同V还原率下炉渣的XRD曲线 表2钒还原率为28.75%的炉渣各物相组成成9/% 矿相/船辈'

:.,体礤数n絮率V镑率凡磐率 a MgTi205夹生MgaAl4Ti,O巧,CaMgSi206 4.0 33.9 55.51 54.98 28.46 b M93A12(SiO.)3夹杂CaMssi206 3.2 5.3 2.60 1.1 4.23 c 与a类似4.0 22.9 21.27 39.57 45.80 d 与b类似 3.2 37.9 20.62 4.35 21.51 万方数据 ・42'

矿产综合利用 2009年图2钒还原率为28.75%的钒钛渣SEM图像 图3钒还原率为54.15%的钒钛渣SEM图像 表4钒还原率为54.15%的炉渣各物相组成成分/% 矿相/掰繁.:.,体嘴数E絮率V絮率n戆率 a MgTi205夹生M93虬Ti30峦,CaMgsi206 4.0 37.7 77.08 97.18 25.81 b 硅酸盐类,M93A12(Si04)3夹杂CaMgsi206 3.2 5.8 0.80

0 7.04 c 与a类似4.0 10.3 14.29 1.33 31.35 d 与b类似 3.2

39 7.52 1.49 23.63 e 含S铁珠 7.9 1.0 0.30

0 12.17 从表4和表5中可以看出:随着Rv的增大,长 条状相中的V已经基本被还原,剩余赋存在(c)中;

Ti产生了富集,主要富集在(a)和(c)相中;

Rv=28. 75%时小颗粒相聚集演化生成了白色小细条(c), 万方数据 第2期 付贵勤等:钒钛酸性渣还原过程中钒钛赋存状态的研究 '

43_ 并且随着反应的进行其中的Si被析出,(c)相成分 开始接近于(a)相,并向(a)相发展;

(b)和(d)相的 成分更加接近,逐步融合;

未被还原的铁弥散于各相 中. (3)钒还原率为71.41%的渣相组成及钒钛赋 存状态 从图4中可以看出,在钒还原率为71.4l%时. 各元素主要分布在三种物相之中,即(a)长条状相、 (b)深色基底相和(12)小圆颗粒物相.另外,还有羽 毛状物相,是之前小颗粒块状物相聚集成长条状的 中间过程,其成分和(a)相同.经电子探针测定其 各相成分见表6,其中钒钛元素的赋存情况见表7. 图4钒还原率为71.41%的钒钛渣SEM图像 表6钒还原率为71.41%的炉渣各物相组成成分/% tt MgTi205夹生M93A14Ti30篮4.0 48.8 81.97 86.31

0 b M93A12(Si04)3夹生CaMgSi206 3.2 50.2 17.74 13.69 77.00 c 含S铁珠 7.9 1.0 0.29

0 23.00 从表7中可以看出:当Rv=71.41%时,钒钛渣 中80%以上的Ti主要富集在长条状镁黑钛石固溶 体(a)中,有利于后续钛资源的提取利用;

未被还原 的V主要与Ti紧密共生于镁黑钛石固溶体(a)中, 少量赋存在硅酸盐基底相(b)中,与Si、少量Ti紧密 共生,不利于还原反应后期V、Si的分离;