钒钛磁铁矿是生产钒的主要矿物资源,这些矿石中的钒大都是作为铁的副产物提取的,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、Fe₂O₃和TiO₂等成分对钒渣结构的影响,对了解钒渣中钒铁尖晶石的析出有着非常重要的意义。本文通过分子动力学模拟方法,对FeO-V₂O₃、FeO-V₂O₃-Fe₂O₃、FeO-V₂O₃-SiO₂、FeO-V₂O₃-TiO₂系熔渣结构进行了计算,获得了各离子对之间的对相关函数、配位数和键角分布等重要结构信息,结合常温下的XRD衍射分析对熔渣中的短程结构进行验证;并通过对各离子均方位移的研究得到了熔渣体系中各种离子的扩散系数。本文得到如下主要结果:①.在FeO-V₂O₃体系中,1673K时Fe-O的第一配位距离在2.05².15A|·之间,V-O的第一配位距离在2.10².15A|·之间。随着温度的降低,各种离子的对相关函数均出现拐点或者第二峰,这说明高温熔体结构会随着温度的降低而有序化。XRD分析得到Fe-O和V-O键长为2.01A|·和2.04A|·。主要物相是常式钒铁尖晶石FeV2O4。②.在FeO-V₂O₃-Fe₂O₃体系中,1673K时Fe-O、V-O和Fe3+-O的第一配位距离在1.90¹.95A|·、2.00².05A|·和1.87².01A|·之间。XRD分析得到Fe-O、V-O和Fe3+-O键长为2.01A|·、2.04A|·和2.02A|·。体系中Fe离子的扩散系数减小,V离子的扩散系数增大,O离子的扩散系数基本保持不变。主要物相是反式钒铁尖晶石Fe2VO4。③.在FeO-V₂O₃-SiO₂体系中,1673K时Fe-O、V-O和Si-O的第一配位距离分别在1.90¹.95A|·、2.00².10A|·和1.60¹.70A|·之间。XRD分析得到Fe-O、V-O和Si-O键长为2.01A|·、2.04A|·和1.60A|·。Fe离子的扩散系数增大,V离子的扩散系数增大,O离子的扩散系数也有所增大。主要物相是常式钒铁尖晶石FeV2O4和Fe2SiO4。④.在FeO-V₂O₃-TiO₂体系中,1673K时Fe-O、V-O和Ti-O的第一配位距离分别在1.90².10A|·、1.90².20A|·和1.85¹.95A|·之间。XRD分析得到Fe-O、V-O和Ti-O键长为2.01A|·、2.04A|·和2.02A|·。Fe离子和V离子的扩散系数均变化不大,O离子的扩散系数略为减小。主要物相是常式钒铁尖晶石FeV2O4和Fe2TiO4。