含钒钢渣中钒再资源化的应用基础研究

钒是重要的战略资源。在含钒铁水吹钒后的炼钢过程和含钒废钢冶炼过程中，有相当量的残钒(～3%V2O5 )被氧化进入钢渣后随渣丢弃，我国此类渣年总排放量达数百万吨，不仅资源浪费严重，且毒害环境。如能有效回收渣中的钒，不仅对资源再生利用及环境保护意义重大，而且还将产生巨大的经济效益。现有的提钒理论与工艺均针对富钒渣（12%以上），较成熟，但有关含钒钢渣中提钒的基础理论与相关工艺研究，因经济、技术等原因， 2100433B

我国含铬型钒钛磁铁矿储量丰富，但受科学与技术问题制约一直未能得到广泛应用。本申报项目结合含铬型钒钛铁水转炉吹炼提钒的研究现状，研究含钒铁水转炉提钒过程中的基础科学问题，主要研究Cr2O3对FeO-SiO2-V2O3-Cr2O3四元体系的矿物组成及渣中钒的赋存状态的影响规律，研究Cr2O3对含铬钒渣性质的影响规律，研究Cr2O3对 渣中V2O3活度的影响规律及其作用机制，建立渣中V2O3活度模型，测定铁水中组元的活度相互作用系数，完善含铬钒体系基础热力学数据，通过热力学与动力学分析，研究铬对铁水中钒、碳氧化行为的影响和钒在渣-金间分配的影响规律及其作用机制，建立铁水中多组元氧化的耦合动力学模型，为利用含铬型钒钛铁水转炉提钒技术的开发提供理论依据。同时，研究铬对钒渣与耐火材料之间反应的影响规律及其作用机制，掌握耐火材料的损毁机理，为利用含铬型钒钛铁水提钒技术的开发提供理论依据。

我国含铬型钒钛磁铁矿储量丰富，但受技术问题制约一直未能得到广泛应用。本申报项目结合含铬型钒钛磁铁矿利用过程中含铬型钒钛铁水转炉吹炼提钒所存在问题，研究含钒铁水转炉提钒过程中的基础科学问题，在构建FeO-SiO2-V2O3-Cr2O3体系相图的基础上，通过对含铬型钒渣熔体微观结构的研究，揭示了Cr2O3对FeO-SiO2-V2O3-Cr2O3四元体系的矿物组成及渣中钒的赋存状态的影响规律，揭示Cr2O3对含铬型钒渣黏度特性的影响规律与作用机制；通过结合实际提钒转炉的生产条件建立含铬型钒钛铁水中多组元氧化的耦合动力学模型，揭示了铬对铁水中钒、碳氧化行为的影响和钒在渣-金间分配的影响规律及其作用机制，为利用含铬型钒钛铁水转炉提钒技术的开发提供理论依据。同时，在揭示提钒转炉用耐火材料损毁机理的基础上，结合提钒转炉工作环境，开发了新型提钒转炉用耐火材料，为推动提钒转炉用耐火材料更新换代与寿命提高提供了重要的理论依据。