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02.01.2019

Experimental Study on the Formation of V-Rich Spinel Phase in CaO-SiO2-MgO-FeOt-Al2O3-V2O3-P2O5 Slags at 1573 K (1300 °C)

Zeitschrift:
Metallurgical and Materials Transactions B
Autoren:
Liushun Wu, Cunjun Qi, Baijun Yan, Jue Wang, Yuanchi Dong
Wichtige Hinweise
Manuscript submitted March 9, 2018.

Abstract

To concentrate vanadium dissolved in steelmaking slag and to separate the obtained vanadium (V)-concentrating phase by a magnetic method, the mineral phases in a CaO-SiO2-MgO-FeOt-Al2O3-V2O3-P2O5 system at 1573 K (1300 °C) were characterized by scanning-electron microscopy-energy-dispersive spectroscopy and X-ray diffractometry. When the samples were equilibrated in a pure iron crucible and argon atmosphere, four phases were identified, namely, orthosilicate, V-bearing spinel, wüstite, and a glass phase. The orthosilicate, V-bearing spinel, and glass phase occurred in all samples, whereas wüstite appeared only in samples with a higher basicity or high FeOt content. The results indicate that the V-bearing spinel phase, which is analogous to Fe3O4, is a thermodynamically stable phase that is suitable for the enrichment of vanadium dissolved in slags. Further analysis reveals that the increases in contents of FeOt and MgO in slag favor spinel-phase formation. When the slags are saturated by the wüstite phase, almost all dissolved vanadium can be concentrated in the spinel phase.

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