·1018 北京科技大学学报 第36卷 100 性物中质量分数；H.为渣中TFe进入非磁性物或磁 性物中质量分数.H。和H也分别指非磁性物或磁 80 49.059% 7446% 性物P,O,和TFe的回收率； 70 四非磁性物 圈值性物 60A 从图7可以看出：原渣磁选后渣中49.05% 50 P,0进入非磁性物中，而改性渣磁选后渣中 74.46%P20,进入非磁性物：原渣中非磁性与磁性 30 物间磷分配比，为0.96，改性渣中L,提高至2.92. 20 50.95% 25.549% 表3是改性渣磁选后磁性物和非磁性物的成 10 0 分.从表中可以看出，磁选后改性渣中非磁性物 原渣 改性渣 P205和T℉e的回收率分别为74.46%和40.18%， 渣样 图7原渣与改性渣进入磁性、非磁性物中P0质量分数 P20,质量分数为11.30%，1t改性渣可提取654.3 Fig.7 Mass fraction of P2Os entering into magnetic and non-magnet- kg非磁性物，提取的非磁性物可用作磷肥工业，实 ic substances in original slag and modified slag 现了绝大部分磷元素的回收利用.磁选后改性渣中 磁性物P205和TFe的回收率分别为25.54%和 (%P0,),和(%P,0)2分别为非磁性物和磁性物 59.82%,磁性物中TFe和Ca0质量分数分别为 中Pz0,质量分数；L,为非磁性物和磁性物中磷分配 23.30%和29.11%，可以返回治炼过程循环利用， 比；(%T℉e),和(%TFe)z分别为非磁性物和磁性物 如烧结、铁水脱硅、铁水脱磷等过程.因此确定了含 中TFe质量分数：H为渣中P,O,进入非磁性物或磁 磷渣利用的工艺路线见图8. 表3改性炉渣磁选后磁性物和非磁性物的成分 Table 3 Composition of magnetic and non-magnetic substances in modified slag after magnetic separation 质量分数/ Hp/ HEe! 成分（质量分数，%） 成分 % % % TFe P205 Ca0 Si02 Mgo MnO A203 T02 非磁性物 65.43 74.46 40.18 8.27 11.30 42.28 13.40 3.59 2.47 0.84 10.19 磁性物 34.57 25.54 59.82 23.30 7.34 29.11 12.73 7.67 6.32 1.01 6.86 脱磷渣 铁水顶处理 熔融改性 (铁水顶处理或转炉 与磷富集 烧结 树渣剩余部分 磁选分离 磷资源 每吨渣345.7kg 每吨渣6543kg 磷肥 (高钙高铁) 磁性 非磁性 铁水脱硅 图8含磷渣利用路线图 Fig.8 Schematic process route diagram of P-bearing steelmaking slag 3结论 (nC,S-C,P)消失，前述反应生成的高磷固溶体 (nC,SCP)中Ca和Si组分的比例继续降低，从 (1)经T02改性的含磷转炉渣，在降温过程中， 而使含磷固溶体中的P,0,含量进一步提高，其品位 先期析出含磷固溶体(nC2S-C,P)相，当温度降到 得以提高.因此通过控制渣中合适的TO2含量，有 1623K附近时，先期析出的低磷固溶体(nC,S-C,P) 利于磷在富磷相中高浓度富集. 与TiO2反应生成CaSiTiOs、CaTiO3和高磷固溶体 (2)钢渣中由富磷相、基体相以及富铁相组成， (n'C,S-C,P),由于CaSiTiOs和CaTiO3相析出趋势 渣中磷含量主要以nC,S-C,P固溶体形式存在于富 占优，当TO2过量时，先期析出的低磷固溶体 磷相中；加入T02熔融改质后，富磷相中磷含量明北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 图 7 原渣与改性渣进入磁性、非磁性物中 P2O5 质量分数 Fig． 7 Mass fraction of P2O5 entering into magnetic and non-magnet￾ic substances in original slag and modified slag ( % P2O5 ) 1和( % P2O5 ) 2 分别为非磁性物和磁性物 中 P2O5 质量分数; LP为非磁性物和磁性物中磷分配 比; ( % TFe) 1和( % TFe) 2 分别为非磁性物和磁性物 中 TFe 质量分数; Hp为渣中 P2O5 进入非磁性物或磁 性物中质量分数; HFe为渣中 TFe 进入非磁性物或磁 性物中质量分数． Hp和 HFe也分别指非磁性物或磁 性物 P2O5 和 TFe 的回收率; 从图 7 可 以 看 出: 原渣磁选后渣中 49. 05% P2O5 进入非磁性物中，而改性渣磁选后渣中 74. 46% P2O5 进入非磁性物; 原渣中非磁性与磁性 物间磷分配比 Lp为 0. 96，改性渣中 Lp提高至 2. 92． 表 3 是改性渣磁选后磁性物和非磁性物的成 分． 从表中可以看出，磁选后改性渣中非磁性物 P2O5 和 TFe 的回收率分别为 74. 46% 和 40. 18% ， P2O5 质量分数为 11. 30% ，1 t 改性渣可提取 654. 3 kg 非磁性物，提取的非磁性物可用作磷肥工业，实 现了绝大部分磷元素的回收利用． 磁选后改性渣中 磁性物 P2O5 和 TFe 的回收率分别为 25. 54% 和 59. 82% ，磁性 物 中 TFe 和 CaO 质量分数分别为 23. 30% 和 29. 11% ，可以返回冶炼过程循环利用， 如烧结、铁水脱硅、铁水脱磷等过程． 因此确定了含 磷渣利用的工艺路线见图 8． 表 3 改性炉渣磁选后磁性物和非磁性物的成分 Table 3 Composition of magnetic and non-magnetic substances in modified slag after magnetic separation 成分 质量分数/ % HP / % HFe / % 成分( 质量分数，% ) TFe P2O5 CaO SiO2 MgO MnO Al2O3 TiO2 非磁性物 65. 43 74. 46 40. 18 8. 27 11. 30 42. 28 13. 40 3. 59 2. 47 0. 84 10. 19 磁性物 34. 57 25. 54 59. 82 23. 30 7. 34 29. 11 12. 73 7. 67 6. 32 1. 01 6. 86 图 8 含磷渣利用路线图 Fig． 8 Schematic process route diagram of P-bearing steelmaking slag 3 结论 ( 1) 经 TiO2 改性的含磷转炉渣，在降温过程中， 先期析出含磷固溶体( nC2 S--C3P) 相，当温度降到 1623 K 附近时，先期析出的低磷固溶体( nC2 S--C3P) 与 TiO2 反应生成 CaSiTiO5、CaTiO3 和高磷固溶体 ( n'C2 S--C3P) ，由于 CaSiTiO5 和 CaTiO3 相析出趋势 占优，当 TiO2 过 量 时，先期析出的低磷固溶体 ( nC2 S--C3P) 消失，前述反应生成的高磷固溶体 ( n'C2 S--C3P) 中 Ca 和 Si 组分的比例继续降低，从 而使含磷固溶体中的 P2O5 含量进一步提高，其品位 得以提高． 因此通过控制渣中合适的 TiO2 含量，有 利于磷在富磷相中高浓度富集． ( 2) 钢渣中由富磷相、基体相以及富铁相组成， 渣中磷含量主要以 nC2 S--C3P 固溶体形式存在于富 磷相中; 加入 TiO2 熔融改质后，富磷相中磷含量明 · 8101 ·