高铬型钒钛铁精矿球团氧化钠化焙烧-水浸提钒研究

摘要

在氧化钠化焙烧过程热力学分析的基础上,以高铬型钒钛铁精矿为原料,研究了焙烧温度和碳酸钠配比对焙烧熟料物相组成和钒浸出率的影响规律。采用 X 射线衍射(XRD)分析焙烧熟料的物相组成;使用 X 射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)分析了特定样品的价态、形貌、结构和元素含量。焙烧熟料 XRD 分析表明,FeTiO_(3)与碳酸钠的反应是氧化过程和钠化过程同时进行,在反应进行不充分时,出现中间产物 Na_(0.75)Fe_(0.75)Ti_(0.25)O_(2);碳酸钠配比对焙烧熟料物相组成影响较大,随着碳酸钠配比的增加,焙烧熟料中未被氧化的 Fe_(3)O_(4)峰强显著增强。提钒实验结果表明,适当提高焙烧温度和碳酸钠配比有助于钒浸出率的提高,但是过高的焙烧温度和碳酸钠配比,钒的浸出率明显下降;在焙烧温度 1100 ℃,碳酸钠配比为 15% 的条件下,V_(2)O_(5),Cr_(2)O_(3)和 TiO_(2)的浸出率分别为 89.70%,55.85%和 11.54%。XPS 分析表明,钒元素的氧化较为充分,铁和铬元素仍有部分未被氧化为高价态。此外,SEM 图像显示,焙烧熟料和浸出渣颗粒均存在致密状和疏松状两种形态,铁元素在致密状中分布更加集中,而钒、钛和钠元素在疏松状中聚集。