红格钒钛磁铁矿是一种伴生有钒、铬、铁、钛等资源的多金属矿。由于现有技术尚不足以同时充分提取多种有价金属,红格南矿区的高铬型钒钛磁铁矿一直处于限制开发的状态。依托现有两步法提钒流程,可将铬元素氧化进入钒渣,再在后续的湿法提钒过程中进行钒、铬分离,达到同时回收钒、铬的目的。鉴于目前少有针对含钒、铬铁水氧化过程以及高铬型钒渣(钒铬渣)物理化学性质的研究,钒、铬元素同时提取回收的基础理论研究亟待加强。本文以FeOx-Si O2-MnO-Ti O2-VOx-CrOx-MgO渣系为研究对象,通过建立渣中变价元素的价态计算热力学模型,并结合X射线光电子能谱(XPS)研究V、Cr、Fe的主要价态及其影响因素。理论计算表明钒铬渣中钒的主要价态为+3、+4价,铬的主要价态为+3价,铁的主要价态为+2价;XPS结果表明,钒的主要价态为+3、+5价,铬的主要价态为+3价,铁的主要价态为+2、+3价。氧势是对V、Cr、Fe价态影响最明显的因素,随着氧势的增加V、Cr、Fe的价态均增加;而渣中V2O3、Cr2O3含量的变化不会对V、Cr、Fe的价态产生明显的影响。工业提钒条件下的2log()OP经计算约在-13~-10 atm之间,此时钒以+3价为主,其次是+5价;铬以+2价为主;铁以+2价为主,其次是+3价。本文建立了基于共存理论的铬、钒在渣金间平衡分配的热力学模型。同时,为了避免铁水中碳元素对实验结果的影响,采用固体纯铁和钒铬渣平衡的间接实验方法进行了平衡实验。理论和实验结果均表明:w(FeO)增加有利于LCr、LV增加;w(Si O2)增加会导致LCr、LV降低;w(Cr2O3)、w(V2O3)增加会分别导致LCr增加和LV增加;温度低于1653 K的时候Cr、V的分配比保持在较高水平。log(LCr)、log(LV)的值均在2~3.2之间。因此,提高渣中FeO含量,控制渣中的w(Cr2O3)在5~6%且w(V2O3)在9%~11%之间,降低的Si O2含量;同时,氧化过程中的反应温度不高于1653 K,将有利于增大提钒铬过程Cr、V的分配比。