【摘 要】
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钒钛磁铁矿是一种极其重要的矿产资源,虽然其开发利用水平已经得到了很大提升,但是对于攀西红格矿区的钒钛磁铁矿而言,资源的利用率仍然很低,主要是由于红格钒钛磁铁矿除含有
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钒钛磁铁矿是一种极其重要的矿产资源,虽然其开发利用水平已经得到了很大提升,但是对于攀西红格矿区的钒钛磁铁矿而言,资源的利用率仍然很低,主要是由于红格钒钛磁铁矿除含有丰富的铁、钒、钛资源外,还伴生有珍贵的铬资源。基于此,本文采用分析纯化学试剂作为实验原料,利用XRD、SEM、Raman等多种现代分析测试技术,对MgO、Al2O3、TiO2和二元碱度对红格钒钛磁铁矿电炉熔分过程所得高钛熔分渣黏度的影响规律进行研究,主要结果如下:(1)对于无铬熔分渣(CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2)和含铬熔分渣(CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2-2%Cr2O3),随着MgO含量的增加,熔分渣黏度均呈现先减小后增大的趋势,当MgO质量分数分别为11.22%和10.22%时黏度值最小。Al2O3含量的增加使得熔分渣的黏度逐渐增大。随着TiO2含量的增加,无铬熔分渣黏度逐渐增大,但含铬熔分渣黏度则呈现先减小后增大的趋势,且TiO2质量分数为38.63%时黏度值最小。在两种渣系中,熔分渣黏度均随着二元碱度的增加而减小。(2)由无铬急冷熔分渣(CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2)和含铬急冷熔分渣(CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2-2%Cr2O3)的 Raman 图谱可知,随着 TiO2 含量的增加,拉曼带主要集中在600～900 cm-1的范围内,TiO2质量分数为36.63%时,无铬急冷渣的拉曼带中心相对于含铬急冷渣的拉曼带中心向左偏移,但TiO2质量分数为38.63%时,无铬急冷渣的拉曼带中心相对于含铬急冷渣的拉曼带中心向右偏移。二元碱度为0.9时,拉曼带主要集中在700～900 cm-1的范围内,无铬急冷渣的拉曼带中心相对于含铬急冷渣的拉曼带中心向右偏移。(3)对无铬熔分渣(CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2)和含铬熔分渣(CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2-2%Cr2O3)析出物相进行XRD分析可知,随着MgO、Al2O3和TiO2含量的增加,析出相的物相组成变化较小,但各物相的衍射峰强度有所不同。随着Cr2O3的加入,使得析出物相中的镁铝尖晶石相转变为镁(铝)铬尖晶石相。在两种渣系中,随着二元碱度的增加,析出相的变化规律相似。当二元碱度由0.5增加到0.7时,析出相为黑钛石相、尖晶石相、斜辉石相、透辉石相、辉石相和榍石相。随着二元碱度的继续增加,析出相的组成变得更加复杂,有钙钛矿相和亚稳相钙钛氧化物的析出。(4)对无铬熔分渣(CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2)和含铬熔分渣(CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2-2%Cr2O3)的微观形貌进行SEM分析可知,随着MgO、Al2O3和TiO2含量的增加,析出相形状及分布变化较明显。结合EDS和XRD分析可知,有黑钛石相的析出。随着二元碱度的增加,析出相微观形貌变化明显,最终有尖晶石相的析出。
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