钒钛组元相际迁移的动力学规律及其影响因素-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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钒钛组元相际迁移的动力学规律及其影响因素

项目名称：钒钛组元相际迁移的动力学规律及其影响因素
项目类别：重大项目
批准号：51090384
申请代码：E0412
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2011-01-01-2014-12-31

项目负责人：薛向欣
负责人职称：教授
依托单位：东北大学
批准年度：2010

中文摘要：

以全面提高钒钛资源中铁、钒、钛等有价组元的回收率为目标，本课题选择了传统流程中高炉炉缸的渣铁界面、转炉吹钒的渣钢界面，同时选择了适度还原-高效选分-尾矿提钒钛、气基竖炉还原-电炉熔分-熔分渣提钒钛、高炉渣及选铁尾矿等含钛物料提二氧化钛、电解氧化物制取钒钛合金等有利于钒钛资源高效利用新工艺的典型反应界面，研究复杂多相界面化学/电化学反应动力学及各因素对有价组元迁移的影响规律，包括定量表征物质迁移的互扩散系数的测定及测定数据处理方法的创新性研究；渣金界面有价组元的还原及氧化动力学规律及其影响因素，同时包括界面组元迁移的电化学方法的研究及处理方法；各新工艺总反应界面有价组元迁移的动力学规律及影响因素；含钛渣整体化利用过程中有价组元的相际变化，各有价组元高速分离法及界面熔分反应的动力学规律及影响因素。通过多相复杂界面有价组元物质迁移规律的研究，为提高有价组元的回收率提供理论支撑和方法。

中文主题词：钒钛磁铁矿；反应动力学；资源综合利用；界面化学；

英文摘要：

vanadium-titanium magnetite；reaction kinetics；resource comprehensive utilization；interface chemistry；

英文主题词： vanadium-titanium magnetite；reaction kinetics；resource comprehensive utilization；interface chemistry；

结论摘要：

钒钛磁铁矿是一种富含铁、钒、钛等多金属复杂包裹矿石，现有工艺存在资源综合利用率低和环境污染严重等问题；如何实现综合利用钒钛资源，成为我国矿产资源开发利用重大难题。本课题研究了传统流程中高炉冶炼体系钒钛等有价组元扩散迁移的动力学基础，同时还提出了适度还原-高效选分-尾矿提钒钛、气基竖炉还原-电炉熔分-熔分渣提钒钛、含钛物料提二氧化钛、电解氧化物制取钒钛合金等新方法。阐明了传统的高炉流程中FexOy与TiO2和V2O5体系的界面互扩散机理，第三组元（SiO2、CaO、Al2O3、MgO）对Fe2O3-TiO2体系固相反应的影响规律；钒钛磁铁矿金属化还原-选分新工艺确定了还原时间、还原温度、配碳量、还原煤粒度、磁场强度对新工艺总反应界面有价组元迁移的动力学规律；探索了含钛炉渣钛组元提取分离过程的物质迁移、酸渣比、浸出温度、浸出时间、液固比、H+浓度、水解温度和时间对钛液水解界面化学动力学和有价组元的迁移规律；钒钛磁铁矿氧化造块-气基还原-电热熔分新工艺研究了钒钛磁铁矿氧化固结机理及有价组元相际迁移规律；优化了气基还原竖炉内还原气热力学利用率，阐明了竖炉内气固界面化学反应动力学机理；电热熔分新工艺获得了配碳比、温度、时间、碱度和CaF2添加量等因素对界面熔分反应动力学的影响和钒钛磁铁矿电热熔分过程热力学及有价组元强化迁移机理；钒钛氧化物熔盐电解新方法研究了CaCl2-NaCl混合熔盐体系中温度、Ca+和Na+对熔盐体系电化学反应动力学规律，同时还探讨了氧化物电解过程中的成型压力对电极孔隙率的影响、烧结温度对电极微观结构的影响、电解温度及电压对电解过程的影响；钒及钒合金制备研究了V-20Ti、V-Cr-Ti合金的制备以及V-Cr氧化物电解界面组元迁移的电化学方法的研究及处理方法。项目的实施以全面提高钒钛资源中铁、钒、钛等有价组元的回收率为目标，获得多相复杂界面有价组元物质迁移规律和钒钛资源高效利用新工艺典型界面反应，为提高钒钛资源有价组元的回收率提供有效的理论支撑和方法。

成果综合统计