FeO-V2O3-SiO2-Al2O3四元系相圖研究.pdf

1、釩渣相圖是優(yōu)化轉(zhuǎn)爐提釩工藝和釩渣高效分離提取技術(shù)的重要基礎和理論依據(jù)。但目前含釩氧化物相關(guān)熱力學數(shù)據(jù)和相圖非常缺乏，影響到對提釩技術(shù)和釩制品開發(fā)應用的深入研究。本文開展釩渣主要組元FeO-V2O3-SiO2-Al2O3四元系相圖研究，既對進一步深入了解釩氧化物在釩渣中的賦存形式與結(jié)構(gòu)特征，分析組成及溫度變化對釩渣物相結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律有現(xiàn)實意義；又對提高釩的回收率和釩渣品位，深化釩渣制備和開發(fā)應用技術(shù)有著重要的理論指導作用。同時也是建立釩渣

2、全組元熱力學數(shù)據(jù)庫分析全組元渣系性質(zhì)的必要基礎。
　　本文針對轉(zhuǎn)爐提釩釩渣渣系的組成特點，以豐富含釩氧化物多元渣系相圖為目標，研究并構(gòu)建FeO-V2O3-SiO2-Al2O3四元系相圖及其熱力學數(shù)據(jù)庫。通過硅酸鹽熔體結(jié)構(gòu)的分析，采用修正的準化學溶液模型描述體系中溶液相的吉布斯自由能，結(jié)合體系中相關(guān)相的熱力學和相圖數(shù)據(jù)，運用CALPHAD相圖計算優(yōu)化和相圖計算方法，研究得出了描述體系中各項吉布斯自由能的模型參數(shù)，從而將體系的吉布斯自

3、由能建立為溫度和組成的函數(shù)關(guān)系。基于平衡體系吉布斯自由能最低原理運用CALPHAD方法結(jié)合FactSage熱力學計算軟件，計算得到了構(gòu)建元FeO-V2O3-SiO2-Al2O3四元系相圖的相關(guān)二元系相圖，并結(jié)合多元系相圖的外推構(gòu)建方法得到了四元系相關(guān)三元系相圖，在此基礎上，最周構(gòu)建得到了FeO-V2O3-SiO2-Al2O3四元系相圖及其自洽性熱力學數(shù)據(jù)庫。取得的主要研究成果如下：
　?、倩诙敌拚臏驶瘜W溶液模型，采用CAL

4、PHAD方法，計算得到了FeO-V2O3-SiO2-Al2O3四元系中FeO-V2O3、V2O3-SiO2和 V2O3-Al2O3三個含釩二元系相圖，并對所建立的各二元系的相平衡特征進行了分析。計算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)吻合的很好。計算結(jié)果對進一步構(gòu)建三元系及多元系釩渣相圖奠定了基礎；
　?、诨诜肿?離子共存理論計算體系組元活度，結(jié)合二元系計算模型參數(shù)，運用多元系相圖外推構(gòu)建方法，計算得到了FeO-V2O3-SiO2、FeO-V2O3-

5、Al2O3和V2O3-SiO2-Al2O3三個三元系相圖，并分析了所構(gòu)建三元相圖的結(jié)構(gòu)特征。計算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)吻合。研究結(jié)果是深入研究釩渣平衡物相及其變化規(guī)律，構(gòu)建四元系渣系相圖的基礎。
　?、墼跇?gòu)建FeO-V2O3-SiO2-Al2O3四元系各相關(guān)二元系和三元系相圖的基礎上，運用相圖構(gòu)建的外推方法，首次得到了FeO-V2O3-SiO2-Al2O3四元系相圖并對相圖結(jié)構(gòu)特征和相區(qū)變化規(guī)律進行了初步分析。論文所建立的含釩四元系相圖及