含钒钛转炉渣氧压酸浸过程V-Ti-H2O系的电位-pH图

摘要

为了分析含钒钛转炉渣氧压酸浸过程的热力学特点,根据高温水溶液中计算标准摩尔吉布斯自由能和活度系数的经验公式,通过计算得到了氧分压0.5MPa、对应离子的质量浓度0.1mol/kg、温度60～200℃条件下V-Ti-H2O系的电位-pH图。在pH〈2的酸性条件下,可溶性V3＋,VO2＋,VO2＋的稳定区几乎全部包含在TiO2的稳定区范围内,随着温度由60℃升高到200℃,钒、钛稳定共存区对应的氧化还原电位逐渐增大,pH逐渐降低。钒、钛稳定区的共存特点从热力学角度为转炉渣采用氧压酸浸工艺通过一步酸浸将钒浸出的同时使钛富集在渣中提供了理论依据。含钒钛转炉渣的氧压酸浸实验结果表明,在浸出温度140℃、氧分压0.5MPa、粒度0.055～0.075mm、液固比15：1、浸出时间120min、搅拌速度500r/min、初酸浓度200g/L的条件下,钒的浸出率为96.87%,钛的浸出率为8.76%。钒与钛通过氧压酸浸工艺能够得到有效分离,实验结果与热力学计算结果一致。