第8期 林路等：二氧化钛改质对含磷转炉渣中磷富集行为的影响 ·1015· 物或镁铁氧化物(MgFe,O,)形式存在，渣中铁主要 量较原渣有了明显提高，由于TO2的加入，基体相 存在于此相中；加入10%T02的改性渣样中，富 中析出大量浅灰色CaTiO3和CaSiTiO,相，富铁相 磷相主要是以nC,SC,P固溶体形式存在，还含有 主要是以铁氧化物、铁锰氧化物(MnFe,(0,)形式 少量的氟磷灰石(Ca,(P0,),F),但富磷相中磷含 存在. (a) 相 20m wD-o 201m 1124 图2合成渣终样的背散射扫描电镜像.(a)原渣：(b)改性渣 Fig.2 SEM-BSE images of experimental samples:(a)original slag:(b)modified slag 5000 5000 (a) 1-一(.P0).Si0)2(5i0 1-Ca.(PO)(Si0)2-Ca.Sio. (b) 3.S004i,P,0 3-(,.0,Si0,。+(Si0 4000 5Ca.FP0)6—Fe,s0 4000 5-.P)6-CnP) 7-f(08一Fe0 7-Ga,Tisio.8-GaTio. 9-(aTi0Si0)10-F0 300 23 9-MgFe,0.10-Mnke.0. 3000 11一Mnr 2000 2000 61 4 92 9 1(000 9 1000 10107 11 24 30 40 5007080901(00 10 203040 5060 708090100 291 20h) 图3渣样的X射线衍射谱.(a)原渣：(b)改性渣 Fig.3 X-tay diffraction pattems of slag samples:(a)original slag:(b)modified slag 表2合成渣终样中主要相的能谱分析结果（质量分数） Table 2 Chemical composition of each phase in slag samples by EDS % 渣样 主要相组成 CaF2 AL203 Si0z P205 Ca0 Fe203 Mgo MnO TiO, 宫磷相 1.10 一 16.50 13.23 67.64 2.53 原渣 富铁相 0.03 0.41 一 0.70 66.36 21.37 10.91 0.21 基体相 一 19.24 8.87 66.00 4.76 一 1.09 0.05 富磷相 1.25 一 13.09 24.54 61.11 富铁相 … … 4+ 1.05 76.07 12.86 10.02 改性渣 基体相1 一 0.46 42.24 2.97 54.33 基体相2 0.19 25.40 2.96 39.61 16.38 8.62 6.82 从上文分析结果可知，含磷转炉渣中nC,SC,P 为13%~15%，基体相中P,0,质量分数也有7%~ 固溶体相是主要的富磷相，且渣中TO2含量对 9%;而改性渣中富磷相P,0,质量分数增加至24%~ nC,SC,P固溶体相生成以及该相中磷的富集品位 26%,这是由于随着渣中T02含量的增加，先期析 有重要影响.原渣富磷相中P,0,质量分数较低，仅 出的nC,SC:P固溶体与TiO2不断反应，使含磷固第 8 期 林 路等: 二氧化钛改质对含磷转炉渣中磷富集行为的影响 物或镁铁氧化物( MgFe2O4 ) 形式存在，渣中铁主要 存在于此相中; 加入 10% TiO2 的改性渣样中，富 磷相主要是以 nC2 S--C3P 固溶体形式存在，还含有 少量的氟磷灰石( Ca5 ( PO4 ) 3F) ，但富磷相中磷含 量较原渣有了明显提高，由于 TiO2 的加入，基体相 中析出大量浅灰色 CaTiO3 和 CaSiTiO5 相，富铁相 主要是以铁氧化 物、铁 锰 氧 化 物( MnFe2O4 ) 形式 存在． 图 2 合成渣终样的背散射扫描电镜像． ( a) 原渣; ( b) 改性渣 Fig． 2 SEM-BSE images of experimental samples: ( a) original slag; ( b) modified slag 图 3 渣样的 X 射线衍射谱． ( a) 原渣; ( b) 改性渣 Fig． 3 X-ray diffraction patterns of slag samples: ( a) original slag; ( b) modified slag 表 2 合成渣终样中主要相的能谱分析结果( 质量分数) Table 2 Chemical composition of each phase in slag samples by EDS % 渣样 主要相组成 CaF2 Al2O3 SiO2 P2O5 CaO Fe2O3 MgO MnO TiO2 富磷相 1. 10 ! 16. 50 13. 23 67. 64 2. 53 ! ! ! 原渣 富铁相 0. 03 ! 0. 41 ! 0. 70 66. 36 21. 37 10. 91 0. 21 基体相 ! ! 19. 24 8. 87 66. 00 4. 76 ! 1. 09 0. 05 富磷相 1. 25 ! 13. 09 24. 54 61. 11 … … … … 改性渣 富铁相 … … … … 1. 05 76. 07 12. 86 10. 02 ! 基体相 1 ! ! 0. 46 ! 42. 24 2. 97 ! ! 54. 33 基体相 2 0. 19 ! 25. 40 2. 96 39. 61 16. 38 8. 62 6. 82 ! 从上文分析结果可知，含磷转炉渣中 nC2 S--C3P 固溶体相是主要的富磷相，且 渣 中 TiO2 含量 对 nC2 S--C3P 固溶体相生成以及该相中磷的富集品位 有重要影响． 原渣富磷相中 P2O5 质量分数较低，仅 为 13% ～ 15% ，基体相中 P2O5 质量分数也有 7% ～ 9%; 而改性渣中富磷相 P2O5 质量分数增加至 24% ～ 26% ，这是由于随着渣中 TiO2 含量的增加，先期析 出的 nC2 S--C3P 固溶体与 TiO2 不断反应，使含磷固 · 5101 ·