钙化转炉钒渣硫酸浸取液除磷工艺研究

发布时间：2023-03-23 23:51

　　钒是十分重要的战略性矿物资源。钢中添加一定质量的钒就可以提高钢的强度和韧性,例如结构钢中加入质量分数为0.1%的钒,钢的强度就可以提高10²0%,结构重量可减轻15²5%,成本可降低8¹0%。我国90%左右的钒都应用于钢铁工业。钒钢具有强度大,韧性、耐磨性及耐蚀性好等特点,广泛应用于输油(气)管道、建筑、桥梁、钢轨和压力容器等工程建设中。在新型清洁提钒工艺技术中,钙化转炉钒渣经过焙烧、硫酸浸取后形成含钒浸取液,钒浸取液的制取是清洁提钒工艺中的重要工序之一,含钒浸取液中含有一定量的磷。磷是钢铁生产过程中的有害物质,它会降低钢材的焊接性能、可塑性、冷弯性、韧性等,进而影响钢材产品质量。研究有效的除磷工艺技术,提高钒终产品的纯度和质量,对促进钒产业的可持续发展具有重要意义。本文实验所用的原料为攀钢转炉钒渣钙化焙烧渣,其中V元素的质量分数为4.57 wt%,P元素的质量分数为0.29 wt%。同时,钒渣中还含有大量的Fe、Si、Ti、Mn等杂质元素;钒渣中的V主要以Fe VO₄尖晶石相存在,而P主要以焦磷酸...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 钒的概述
        1.1.1 钒的起源
        1.1.2 钒的应用
    1.2 提钒工艺简介
    1.3 磷对转炉钒渣提钒工艺的影响
        1.3.1 钒磷杂多酸简介
    1.4 湿法浸出液除磷技术的研究进展
        1.4.1 生物法除磷
        1.4.2 吸附法除磷
        1.4.3 离子交换法除磷
        1.4.4 电化学法除磷
        1.4.5 电渗析法除磷
        1.4.6 化学沉淀法除磷
    1.5 含钒溶液的除磷研究进展
    1.6 本论文的研究意义和内容
        1.6.1 论文研究意义
        1.6.2 论文研究内容
2 实验材料与实验方法
    2.1 实验原材料
        2.1.1 实验添加剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验技术路线
    2.3 实验测定方法
        2.3.1 磷的测定分析方法
        2.3.2 不同形式磷酸盐的测定分析方法
        2.3.3 钒的测定方法
    2.4 材料结构性质表征方法
        2.4.1 X射线荧光光谱分析（XRF）
        2.4.2 X射线衍射法物相结构分析（XRD）
        2.4.3 扫描电镜分析（SEM）
        2.4.4 傅里叶红外光谱分析（FT-IR）
3 钙化转炉钒渣浸取实验研究
    3.1 实验原材料
    3.2 实验过程
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 不同添加剂对钒浸取率的影响
        3.3.2 添加剂X用量对钒渣浸取率的影响
    3.4 浸出后钒渣和溶液性质对比分析
        3.4.1 浸出后钒渣外观形貌分析
        3.4.2 浸出钒液性质分析
    3.5 添加剂X提高钒渣浸取率的机理研究
    3.6 本章小结
4 钙化转炉钒渣酸浸液除磷实验研究
    4.1 实验原材料
    4.2 实验方法选择
        4.2.1 浸出液中磷酸盐的形态分布分析
        4.2.2 实验方法分析
    4.3 钙盐除磷实验研究
        4.3.1 硅酸钙除磷实验原理
        4.3.2 硅酸钙除磷实验效果分析
    4.4 铁盐除磷实验研究
        4.4.1 铁盐除磷实验原理
        4.4.2 聚铁除磷效果分析
    4.5 铝盐除磷实验研究
        4.5.1 铝盐除磷实验原理
        4.5.2 铝盐除磷效果分析
    4.6 其它单金属盐除磷实验研究
        4.6.1 除磷实验原理
        4.6.2 其它单金属盐除磷效果分析
    4.7 复合除磷剂的除磷实验研究
        4.7.1 不同二元除磷剂的除磷效果
        4.7.2 n(Fe/Al/P)对除磷效果的影响
    4.8 本章小结
5 化学沉淀法除磷机理分析
    5.1 除磷产物的物相结构分析
    5.2 除磷产物的红外图谱分析
    5.3 除磷反应的机理分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果



本文编号：3769006