摘要: 高铬型钒钛磁铁矿是一种富含铁、钒、钛、铬等多种有益元素的多金属共生矿，世界范围内分布广泛，综合利用价值极大。目前国内外关于高铬型钒钛磁铁矿在高炉块状带的研究相当匮乏。因此，研究块状带高铬型钒钛磁铁矿的还原动力学及有价组元的迁移行为... 展开 高铬型钒钛磁铁矿是一种富含铁、钒、钛、铬等多种有益元素的多金属共生矿，世界范围内分布广泛，综合利用价值极大。目前国内外关于高铬型钒钛磁铁矿在高炉块状带的研究相当匮乏。因此，研究块状带高铬型钒钛磁铁矿的还原动力学及有价组元的迁移行为成为必需。 为此，本文首先研究了高铬型钒钛球团矿的制备实验。其次，研究了高铬型钒钛球团矿在高炉块状带的非等温、等温还原过程以及有价组元的迁移行为。再者，研究了高铬型钒钛球团矿在高炉块状带的非等温、等温还原动力学。 通过本研究，得出如下结论: (1)通过对高铬型钒钛球团矿在高炉块状带的400℃～1100℃非等温还原过程进行研究，得出高铬型钒钛球团矿从400℃还原到1100℃所需的还原时间为103min，最终还原率为51.84％。高铬型钒钛球团矿的还原膨胀率呈先增大后减小的趋势，还原冷却后的抗压强度呈先减小后增大的趋势。 (2)通过对高铬型钒钛球团矿在高炉块状带的800℃～1100℃等温还原过程进行研究，得出高铬型钒钛球团矿的最终还原率先从800℃到1000℃有轻微的上升，从1000℃到1100℃明显上升。高铬型钒钛球团矿的还原膨胀率逐渐升高，还原冷却后的抗压强度逐渐降低。 (3)通过研究高炉块状带有价组元的迁移行为，得出有价组元的还原相变历程为:Fe2O3→Fe3O4→ FeO→ Fe; Fe2Ti3O9→ Fe2TiO4→ Fe5TiO8→Fe2TiO4→FeTiO3;FeO·V2O3→V2O3→VO;(Fe0.6Cr0.4)2O3→FeO·Cr2O3→Cr2O3。 (4)在对高铬型钒钛球团矿在高炉块状带的400℃～1100℃非等温还原过程进行动力学机理研究时，选取未反应核模型，根据活化能的判定依据，得出气体通过产物层的内扩散为块状带非等温还原过程的限制性环节。 (5)在对高铬型钒钛球团矿在高炉块状带的800℃～1100℃等温还原过程进行动力学机理研究时，选取未反应核模型，通过界面化学反应阻力率和内扩散阻力率的求解，得出块状带800℃～1100℃等温还原过程的限制性环节为:在反应之初，界面化学反应是主要的限制性控制环节，随着还原的深入和产物层的逐渐增厚，还原反应受界面化学反应与内扩散的混合控制，还原继续进行，内扩散成为还原后期的主要限制性环节。 收起