电炉熔炼钛精矿的热力学讨论

对攀枝花钢铁研究院电炉熔炼钛精矿的有关反应进行热力学分析,认为在电炉熔炼过程中钛精矿中游离的FeO和Fe2O3首先被还原,然后钛精矿中的主要成分FeTiO3按下列顺序逐步被还原FeO·TiO2→Fe+TiO2→Fe+Ti3O5→Fe+Ti2O3→Fe+TiO;MgO、CaO和Al2O3等杂质在电炉还原熔炼钛精矿的温度(2000K左右)下不可能被还原,从而进入钛渣中;电炉熔炼得到钛渣主要物相为黑钛石,玻璃体硅酸盐相.     

钛精矿碳热还原制备碳氮化钛的研究

以钛精矿和石墨为原料,在氮气气氛下通过碳热还原法制备出碳氮化钛(Ti CN)粉体。结合XRD、SEM、化学成分分析和TG-DSG综合热分析研究了配碳量及反应温度对钛精矿碳热还原进程的影响。研究结果表明,配碳量的增加影响逐级还原反应温度以及反应总失重,当配碳量达到23%时碳氮化钛产物中出现游离碳。钛精矿碳热还原过程中铁氧化物优先还原,钛氧化物经逐级还原形成Ti CN,还原顺序为Ti O2→Ti4O7→Ti3O5→Ti N→Ti(C,N,O)→Ti CN。得到的碳氮化钛粉体呈微米级不规则形状。     

攀枝花氧化钛精矿碳热还原动力学

以焦粉为还原剂,开展了氧化钛精矿含碳球团等温碳热还原试验研究,采用积分法进行了碳热还原动力学分析,还原温度分别为1 000、1 100、1 200、1 300℃。氧化钛精矿中铁氧化物还原度随还原温度和时间增加而增加,还原度可达91%。氧化钛精矿在1 000~1 300℃固相还原前期(60 min)受界面化学反应控制,反应活化能为51.23 k J/mol;反应后期(60 min)受扩散控制,反应活化能为93.53 k J/mol。氧化钛精矿碳热还原过程物相转变历程为:Fe2Ti O5→Fe3Ti3O10→Fe Ti O3,物相转变过程增加颗粒内部空隙,增加还原比表面积,改善还原过程气体扩散条件,加快还原初期化学反应速率。     

电化学还原法制备金属钛的反应历程研究

用电化学还原法从固体TiO2中提取金属钛是一种流程较短,成本较低的新工艺。通过改变电解时间,用SEM,EDS,XRD等方法分析电解产物的结构及组成变化来研究电化学还原法制备金属钛的反应历程及反应机制。XRD分析结果表明TiO2电化学还原过程是由高价氧化物向低价氧化物逐步进行的。在电解12 h的情况下,还原产物的变化情况如下:TiO2——Ti10O19+Ti4O7+CaTiO3(Magnéli相)——Ti3O5+Ti2O3+CaTiO3——TiO+CaTiO3——Ti+TiO——Ti。对阴极产物断面的SEM分析结果表明,随着电解时间的延长,电解产物的内层由致密变得疏松,并出现相互连通的多孔结构;颗粒不断长大,其外形趋于光滑;内外层结构逐渐均匀。电解12 h后,得到金属钛,氧含量是0.28%。反应过程中出现的CaTiO3是由熔盐中饱和的CaO与电极表面未还原的钛的氧化物反应形成的;在TiO2的电化学还原过程中,氧的离子化机制和钙热还原机制是同时存在的。     

钒钛铁精矿内配碳球团高温快速直接还原历程

采用高温实验炉,在1 350℃,氮气保护气氛条件下对钒钛磁铁精矿内配碳球团进行了阶段还原试验,通过TG-DSC、XRD、SEM等检测方法对不同时间内配碳球团还原的组织成分、显微结构等进行研究.结果表明,钒钛铁精矿的还原历程依次为Fe2TiO4和Fe3O4、3(Fe3O4)·Fe2TiO4、Fe3O4·Fe2TiO4、Fe2TiO4和FeO、Fe和FeTi2O5;在磁铁矿大量还原生成浮士体的阶段,钛铁矿与新生成的浮士体发生"钛铁晶石化",最终还原转变为单质铁和含铁黑钛石.     

全攀枝花钛精矿冶炼钛渣熔盐氯化技术应用分析

针对以全攀枝花钛精矿冶炼的钛渣中Ti O2含量低、钙镁含量高的特点,分析了其熔盐氯化工艺关键控制点,并分别以Ti O2品位为74%、78%的钛渣为原料,研究了熔盐氯化工艺生产过程控制,分析比较了不同钛渣原料对产品粗四氯化钛质量的影响及粗四氯化钛生产成本的影响。结果表明:以全攀枝花钛精矿冶炼的Ti O2含量为74%、78%的高钙镁钛渣为熔盐氯化原料时,氯化熔盐中Ti O2、C含量宜控制在3%左右,循环泥浆中固体杂质含量宜控制在200 g/L左右。与采用Ti O2含量为78%钛渣相比,采用Ti O2含量为74%钛渣生产时氯化熔盐温度和收尘室进口气体控制温度降低30~50℃,石油焦、氯化钠单耗和废盐、收尘渣量增加,粗四氯化钛产品中固体杂质和VOCl3、Si Cl4、Fe Cl3含量较低。采用Ti O2含量为74%的钛渣为原料熔盐氯化生产粗Ti Cl4比采用Ti O2含量为78%的钛渣成本降低5%~10%。     

攀枝花钛渣和钛精矿在氧化还原改性-酸浸工艺中对比研究

制备高品质沸腾氯化富钛料是钛白生产中的重要环节。采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析手段对攀枝花钛渣和钛精矿在氧化还原改性-盐酸法制备富钛料工艺进行了系统的对比研究。结果表明,钛铁矿和钛渣均保持致密结构,且都含有少量酸溶性差的硅酸盐相,但是两者的主要物相分别为酸溶性好的M2O3型固溶体(主要为Fe Ti O3)和酸溶性差的黑钛石M3O5型固溶体(包括Ti3O5,Mg2Ti O5和Fe Ti2O5等)。钛精矿经过改性后会变为多孔的Fe Ti O3,浸出反应活性非常高,常压浸出即可得到合格的沸腾氯化富钛料。而钛渣在现有的氧化还原-常压盐酸浸出工艺中的反应活性要比钛铁矿差很多,改性后钛渣仍有一定含量的难溶M3O5固溶体,且矿相致密结构未被完全破坏,常压浸出处理不能有效除杂,需要加压浸出才能得到高品位富钛料。另外,钛渣硅酸盐杂质相在整个改性和盐酸浸出过程中的变化不大。     

钛精矿内配碳球团还原过程中的物相转变及还原产物电阻率研究

以石墨粉为还原剂,研究钛精矿内配碳球团还原过程中的物相转变规律和还原产物的电阻率。结果表明,钛精矿内配碳球团的还原过程先后主要经历铁氧化物的还原和钛氧化物的还原两个过程,且提高还原温度、延长还原时间和增加石墨配比均有利于钛氧化物还原程度的加深;在还原时间为60 min,石墨配比为33.6%的条件下,还原温度由900℃提高到1 550℃时,还原产物物相随温度升高的转变过程为：FeTiO₃→Fe+TiO₂→Fe+Ti_nO_2n-1(n≈1,2,3,4)→Fe+TiC。还原产物电阻率测试结果表明,还原温度和石墨配比对还原产物电阻率影响较大,还原时间影响较小;在石墨配比为33.6%,还原温度1 300℃,还原时间为45 min的条件下,还原产物的电阻率的值为2.67×10^-2Ω·cm。     

攀枝花钛精矿的真空碳热还原试验

真空不仅能明显降低金属氧化物的开始反应温度,还有利于还原后金属相的挥发。基于此,研究真空条件下真空还原温度和配碳量对攀枝花钛精矿固态还原的影响。结果表明,当体系压力为0.05 Pa,还原后试样的失重率和铁的金属化率随着温度和配碳量的增加而增加,还原后的金属更容易聚集,还原过程中钛的物相更容易由Ti3O5向Ti2O3转化。     

微波加热还原钛精矿制取富钛料扩大试验

在小试基础上,对微波加热还原钛精矿获得富钛料进行了公斤级扩大试验研究。结果表明:在采用20 kg球团料;碳质还原剂采用焦碳,占矿比例14%;还原温度1 100~1 150℃;添加剂占矿比例5%;还原时间90 min的条件下,制得金属化球团TiO2品位53.38%;初级富钛料品位72.01%,初级富钛料产率67.5%;TiO2回收率90.1%。X-ray衍射表征其主要物相有TiO2、FeO.2TiO2、Fe、MgTi2O5和硅酸盐类,钛主要以四价的形式存在。     

国内外钛白及海绵钛主要原料产业现状及我国发展重点

综述了国内外钛白、海绵钛所需的钛情矿、钛渣、金红石原料产业的产能、产量及生产技术。分析了我国钛白、海绵钛生产所需原料的供需状况以及产业存在的主要问题,同时指出我国钛原料产业今后发展的重点是：提升钛精矿和酸溶性钛渣的产能;加速沸腾氯化法用人造金红石和UGS的工业化生产;钛矿采选及富钛料生产应向大型化、自动化方向发展,提高矿物的综合利用,减少环境污染;结合我国钛矿资源实际,加快大型密闭电炉冶炼钛渣及钛精矿和酸溶性钛渣处理技术的研究,使我国丰富的钛资源得到充分利用。     

我国钛渣产业现状和展望

简要介绍了我国钛渣的生产能力、供需状况以及钛渣企业的生产工艺与技术装备情况,分析了我国钛渣生产存在的主要问题。指出,我国钛渣生产存在技术与装备落后、规模化生产企业少而分散,产品质量与实际市场应用脱节等突出问题。未来国内钛渣行业发展的首要任务是为国内氯化法钛白提供合格的富钛料;工艺技术发展方面是针对国内的钛资源实际情况对钛渣进行升级;钛渣电炉装备的大型化、生产企业的规模化以及能源综合利用也将是未来钛渣行业发展的必然趋势。     

国内外钛矿和富钛料生产现状及发展趋势

本文概述了世界钛矿物的地理分布和富钛料的生产情况,并对富钛料的生产发展前景进行了预测,介绍了遵义钛公司为获取较好的技术经济指标,提高钛渣生产的技术装备水平,对新建钛渣炉的设计进行了较大的创新。     

国外钛粉生产技术

本文概况介绍了钛粉的用途和国外生产企业或研究机构开发的各种钛粉生产方法,并归纳了每种方法各自的特点,以期对今后的研究方向和重点有所帮助。如果能够开发出更简单、成本更低的方法必将极大的促进钛粉生产行业的发展。     

钛及钛合金环材轧制技术

主要介绍了钛及钛合金环材轧制生产工艺，分析了钛及钛合金环材轧制生产的特点，并列举了两种钛合金环材的轧制工艺及结果。     

钛及钛合金在汽车工业中的应用

介绍了汽车中使用钛及钛合金各类加工材的可能性。通过分析和使用事例来指导我国汽车工业中使用钛及钛合金加工材。     

钛和钛合金铸件在牙科医疗上的应用

简要评述了钛及其合金铸件在牙科医疗上的应用现状。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定锡钛合金中钛含量

提出了电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）测定锡钛合金中钛含量的分析方法。讨论了分析线、酸度及基体元素对钛测定结果的影响。对样品进行连续9次测定,其相对标准偏差在0．47％-0．51％区间内,回收率在98．1％～102．8％之间。该法快捷、准确,并且克服了化学分析方法的过程繁琐、周期长、工作量大等缺点。     

2003年中国钛工业发展报告

全面综述了2003年中国钛工业发展现状，从产业结构、市场竞争力以及经济环境等方面分析了钛工业经济运行状况，指出了当前钛工业发展的几个突出问题并重点介绍了2家钛企业。     

钛冶金的进展和发展方向探讨

论述了我国钛冶金的进展、存在的问题和同世界先进水平相比之下的差距。针对我国加入WTO所面临的形势 ,探讨了促进钛工业的发展应采取的措施。其中包括 :加强钛资源的勘探 ,实现钛原料 (钛矿、人造金红石 ,高钛渣 )的规模化生产 ,保持钛白生产高水平持续发展 ,重点发展金属钛生产 ,加强管理和研究新技术大幅度降低钛制品生产成本 ,促进金属钛更广泛应用。