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钒钛磁铁矿是生产钒的主要矿物资源,一般将其冶炼成铁水后,再通过转炉氧化吹炼得到钒渣。钒渣作为生产钒产品的主要原料,其质量和品位直接影响到后续提取V2O5工艺。因此,研究随着温度变化钒渣结构的变化以及SiO2、FeO和V2O5等成分对钒渣物相的影响,对了解钒渣中钒铁尖晶石的析出有着非常重要的意义。FeO-V2O5和SiO2-V2O5二元系相图的资料目前是很缺乏的,体系中间化合物的热力学数据也是缺乏的,特别是钒铁尖晶石的热力学数据基本上没有,使得在进行相图计算和相关体系反应能的计算方面有很大影响。FeO-SiO2-V2O5相图的缺乏在提钒工艺的基础理论分析上造成不便。本文基于对相图的研究,对FeO-V2O5体系和SiO2-V2O5系的化学组成和温度进行探讨,有助于深入了解V2O5在钒渣中的溶解度及溶解特性。采用高温淬火实验结合XRD和能谱分析得到FeO-V2O5和SiO2-V2O5二元体系中的物相,通过计算得到中间化合物的热力学数据和溶液热力学模型,应用Factsage软件计算得到FeO-V2O5和SiO2- V2O5二元系相图,采用半球点法和DSC测试确定相变温度,对相图进行验证和修正,最后得出相对精确的相图。通过对FeO-V2O5和SiO2- V2O5系二元相图的研究得到如下的结果:①本文采用实验和理论计算结合的方式得到FeO-V2O5相图,该相图由三个共晶反应组成,分别为当V2O5摩尔分数在0-0.15之间,温度为1588K时发生:L→FeO+α,此时有反式钒铁尖晶石(Fe2VO4)生成,并且在低温下可稳定存在;当V2O5摩尔分数在0.15-0.42之间,温度为1071.9K时发生:L→α+β,此时由于V2O5含量的增加,体系中有钒酸铁生成并和钒铁尖晶石共存,并且钒酸铁可在常温下存在;当V2O5摩尔分数在0.42-1之间温度为800K时发生的反应为:L→β+V2O5,随着V2O5含量逐渐增加,FeO含量越来越少,当V2O5摩尔分数超过0.42时,此时不会有反式钒铁尖晶石,体系中的化合物为FeVO4+V2O3+V2O5。②基于FACT绘制了SiO2-V2O5系相图,该相图在二氧化硅百分含量为32%,温度为843K时有一个共晶反应L→V2O5+石英。此体系中没有中间化合物生成,这与文献中指出二氧化硅和五氧化二钒既不会生成化合物也不会有固溶体生成时一致的,随着组分和温度的变化此体系分别有V2O5、石英、鳞石英和方石英出现。③通过实验和相图分析确定了FeO-V2O5和SiO2-V2O5系的相变温度即: FeO-V2O5体系在890、1100、1240、1470、1550、1650、1750K左右发生相变,而SiO2-V2O5体系在950、1230和1670K发生相变。1④生产实践中V2O5的摩尔分数为0.15-0.5,而从相图中得到当V2O5摩尔分数在0.1-0.5时体系有FeVO4和Fe2VO4这两个化合物生成,这两种物质均有利于使铁水中的钒进入到钒渣中,故控制V2O5的摩尔分数在0.1-0.5之间对提钒较为有利。