FeO—V2O5二元系在980℃下的平衡.pdfVIP

· 70 · 中 固 有 色 冶 金 B卷研究开发篇 ·试验研究 FeO—V2O5二元系在 980oC下的平衡 张生芹 l，谢 兵 ，曹海莲 ，管 挺 (1．重庆大学材料科学与工程学院，400044；2．重庆科技学院冶金与材料工程学 院，401331) 摘【 要】 FeO和 V205是含钒钢渣中的两个主要组分，其 间的反应决定着渣 的物性。本文通过计算FeO— V205二元 系可能发生化学反应的热力学参数 ，发现FeO和 V20 之间生成 Fe203和V20 02)，且在不同条 件下这四种物质可继续反应生成复合氧化物 FeVO4、FeV20 或 Fe304。通过 X射线衍射法验证 了FeO为 28．5％、45％和 50％、65％时，Fe0一V205二元系在氩气保护下 、980℃反应 10h的平衡物质分别为 FeV0、 V205、V20 02)，FeVO、FeO3、V2O5、V2O4 02)和 FeVO、Fe203、V20(V02)，即随着 FeO含量 的增加 ，将有部 分的 0被氧化成 Fe203，而 V20逐渐被消耗完而消失。 关【键词】 FeO—V2O5二元系；平衡；热力学计算 【中图分类号】 TF01 文【献标识码】 A 文【章编号] 1672—6103(2010)02—0070—04 U 刚 舌 确认 980oC条件下是否只生成钒酸铁 FeVO 复合化 钒钛磁铁矿是提钒的主要原料之一，我国攀西 合物，本文进行 了FeO—V20 二元体系在 980oC平衡 地区的钒钛磁铁矿储量超过 100亿 t(工业储量约 时的热力学计算及初步实验研究 。以对攀钢含钒钢 为 80亿 t)，其含钒 (V20)1578．8万 t，占全 国钒储 渣提钒过程渣相的冶金物理化学条件控制提供相 量的 62．2％，占世界储量的 11．6％”【。钒广泛用于钢 关的理论依据 。 铁 、化工和航天等领域[21。威钢、西 昌新钢业 、攀成钢 1 FeO—VO体系平衡的热力学计算 等厂家钒钛磁铁矿的利用率达到了30％～50％，铁水 1．1 FeO—V20 体系中可能存在的简单氧化物 中钒含量达到了0．18％～0．30％。即使含钒铁水采用 FeO—V20 二元系中所含 的两种物质都是不稳 转炉提钒工艺处理，但仍然有相当量的残钒被氧化 定氧化物 ，在一定条件下将发生氧化反应及分解反 进入渣中， 形成含 V20 2％～5％的低钒钢渣 。我 国 应阎： 每年排放 的含钒钢渣达百万吨3【]，不但浪费了资源， 1 V205(1)=V204()(VO2)十-fi-02g() (1) 同时也污染了环境 。 含钒钢渣 的主要组分为 CaO—FeO—VO ，此基 △G0=：一2960000—10．96T kJ·mol 础渣系 目前尚无人对其进行系统研究 。对其 中的主 2FeO()+ 102( g)=Fe203() (2) 要组分 FeO—V20进行某温度下的平衡研究 ，可为 二 △Co．一287023+121．94T kJ·mol一 含钒钢渣提钒提供科学依据和技术支持。 Fe0一V20二元系中因为复杂 的氧化还原反应 ，