酸溶性钛渣改性试验研究

酸溶性钛渣中钙、镁的含量较高,不适合直接作为氯化法制备钛白粉的原料。本文研究了加入改性刑后,酸溶性钛渣物相结构的变化。酸溶性钛渣经改性后,主要物相由原来的板钛镁矿相（MgT_2O_5）变为金红石相（TiO_2）。     

酸溶性钛渣酸解性能研究

采用物相分析及成分分析等方法对酸溶性钛渣的酸解性能进行研究.结果表明,酸溶性钛渣的酸解性能受钛渣品位、金红石型TiO2含量、钛渣物相等因素的影响.其中,钛渣黑钛石物相的酸溶性能好坏直接影响钛渣的酸解性能,而Fe含量是影响黑钛石酸溶性好坏的主要因素;钛渣品位及钛渣中的金红石型TiO2也将对钛渣的酸解性能产生较大影响; FeO 和MgO对钛渣的酸解性能起促进作用,而CaO、SiO2和Al2O3则抑制钛渣的酸解.冶炼过程中控制钛渣F值(即TFe(当量)/TTi)在0.28以上,钛渣酸解率可达95%.     

铁精矿钛渣物相和酸解工艺的研究

本文运用显微镜、X射线衍射等方法对铁精矿钛渣的物相组成及其对酸溶性能的影响进行了分析。观察发现:镁黑钛石、三氧化二钛型固溶体是钛渣中含钛的主要物相,其相含量的变化是影响钛渣酸溶性能的主要因素。通过实验室和工业试验确定了这种钛渣的酸解工艺条件。     

含钛高炉渣制备钛渣的工艺研究

高钛型高炉渣中的TiO2含量达20%~23%,是宝贵的二次资源。利用TiO2对盐酸的稳定性,将炉渣中的酸溶性物质酸解后固液分离得到钛渣,并分析原料粒度、酸渣比、反应温度、反应时间对钛渣中TiO2含量的影响,得到较佳的酸解反应条件。通过XRD图谱分析可知,高炉渣中A l,Mg,Fe等元素的化合物物相均已完全酸解,产品钛渣中TiO2含量达48%以上。该工艺为综合利用高钛型高炉渣提供了一种有价值的新途径。     

酸溶性钛渣改性条件与机制研究

通过添加改性剂,在高温条件下对酸溶性钛渣进行焙烧,研究了其物相组成的变化及改性机制,确定了最佳改性条件.试验结果表明,在改性剂添加量15％、焙烧温度1 150℃、焙烧时间2h的较优条件下对钛渣进行改性焙烧,改性后的钛渣经酸浸富集,TiO2质量分数提高至86.27％.     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定酸溶性钛渣中主次量成分

酸溶性钛渣是优质的钛白生产原料,产品中的主次成分含量直接影响到后续钛白产品质量。针对酸溶性钛渣中含有低价物的特点,试验了粉末压片法制备样品的X射线荧光光谱法分析效果,并建立了熔融玻璃片制备方法:采用Li₂B₄O₇和Li₂CO₃作为熔剂,NH₄NO₃作为氧化剂,在石墨垫底瓷坩埚中先将酸溶性钛渣预氧化,再将熔球转入铂黄金坩埚,解决了样品中低价物对铂黄金坩埚腐蚀的难题。实验采用理论α影响系数法进行基体效应和谱线重叠干扰校正,进而通过对熔融条件及各待测元素测量条件的优化,以及采用金红石、钛渣、钛精矿等标准样品及人工合成校准样品绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)同时测定酸溶性钛渣中TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MnO、CaO、MgO、TFe、V₂O₅、ZrO₂等主次量成分的方法。将实验方法应用于酸溶性钛渣实际样品分析,所测组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于1.5%。采用实验方法测定酸溶性钛渣中主次量成分,分析结果与化学湿法结果吻合。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定酸溶性钛渣中主次量成分

酸溶性钛渣是优质的钛白生产原料,产品中的主次成分含量直接影响到后续钛白产品质量。针对酸溶性钛渣中含有低价物的特点,试验了粉末压片法制备样品的X射线荧光光谱法分析效果,并建立了熔融玻璃片制备方法:采用Li₂B₄O₇和Li₂CO₃作为熔剂,NH₄NO₃作为氧化剂,在石墨垫底瓷坩埚中先将酸溶性钛渣预氧化,再将熔球转入铂黄金坩埚,解决了样品中低价物对铂黄金坩埚腐蚀的难题。实验采用理论α影响系数法进行基体效应和谱线重叠干扰校正,进而通过对熔融条件及各待测元素测量条件的优化,以及采用金红石、钛渣、钛精矿等标准样品及人工合成校准样品绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)同时测定酸溶性钛渣中TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MnO、CaO、MgO、TFe、V₂O₅、ZrO₂等主次量成分的方法。将实验方法应用于酸溶性钛渣实际样品分析,所测组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于1.5%。采用实验方法测定酸溶性钛渣中主次量成分,分析结果与化学湿法结果吻合。     

用攀枝花钛矿和云南钛矿冶炼钛渣工业试验研究

对采用敞口电炉冶炼攀枝花钛矿和云南钛矿获得钛渣进行工业试验研究，并对敞口电炉的钛渣冶炼的特性、参数等进行了分析。结果表明：(1)采用传统的生产氯化渣的自焙电极的敞口电炉，冶炼酸溶性钛渣是可行的，获得了较好的钛渣质量和技术经济指标。(2)采用钛渣出炉后喷水急冷的措施，大大降低了低价钛的金红石转化程度。     

酸溶性钛渣制取钛白的实验室研究

鉴于酸溶性钛渣与钛精矿有较大差异,采用攀枝花钛精矿和云南钛精矿冶炼的酸溶性钛渣作为试验原料,通过实验室试验,初步确定了酸溶性钛渣的最佳酸解和水解工艺。试验结果证明,利用酸溶性钛渣制取钛白是完全可行的,相同条件下,水淬渣的酸解率高于未水淬渣。最佳水解工艺参数为：水解钛液TiO2主体浓度控制在200g／L以上;晶种加入量控制在1．3％-1．5％;水解钛液中Ti^3 应控制在1—3g／L。     

攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司钛研究所研究领域

钛原料 主要从事钛精矿冶炼酸溶性钛渣、酸溶性钛渣升级制备高品质富钛料、高炉渣综合利用等方面的技术研究。     

高钛型高炉渣选择性还原前后物相演变规律探讨

还原气氛下高炉渣中含钛物相的变化规律是高炉渣高温碳化的关键。实验综合偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、矿物自动解理系统(MLA)和X射线衍射仪(XRD)对比还原前后高炉渣物相形貌变化,微区成分变化及物相组成变化规律。结果表明,还原前后高炉渣中串珠状的钙钛矿转变为弥散状的碳化钛,深绿色板状的富钛透辉石消失不见;微区成分变化显著的是钛元素也从还原前高炉渣中的钙钛矿、攀钛透辉石和富钛透辉石中逐渐转移到碳化钛相和残留的含钛透辉石相中,其含量占还原后全钛的73.69%以上;还原后物相组成明显的变化是钙钛矿和富钛深绿透辉石的减少,碳化钛含量明显增多。     

钛渣酸解过程中物相变化特征探讨

明确物相变化是剖析钛渣酸解机理和改进酸解工艺的关键点之一。综合应用化学分析、X射线衍射(XRD)分析、矿物解离分析以及扫描电镜形貌分析对某74钛渣酸解过程中主要物相的含量、形貌变化以及Ti、Si两种元素的含量及赋存变化进行了研究。结果表明:钛渣主要由黑钛石和辉石组成,酸解过程中黑钛石含量逐渐减小,辉石含量逐渐增加;反应过程中,酸主要以扩散的形式渗透到黑钛石颗粒表面及内部孔缝,从而分解黑钛石;酸解前后,辉石形貌无明显变化,但随反应深入,其解离度逐步提高;钛渣中Ti元素主要赋存于黑钛石中,Si元素主要赋存于辉石中,部分赋存于黑钛石和黑钛石-辉石混合物中,反应过程中Ti元素主要由黑钛石向TiOSO₄迁移,部分迁移至黑钛石-辉石混合物中;Si元素迁移并主要富集于辉石以及黑钛石-辉石混合物中。     

冷却方式对钛渣成分及酸解性能的影响

采用干法粒化、水冷和空冷等方法研究了冷却方式对钛渣的成分、物相及酸解性能的影响。结果表明:不同冷却方式处理的钛渣中低价钛氧化物含量均有所降低,粒化渣中Ti_2O_3含量最低。冷却渣中主要物相是TiO_2和(Fe Mg)_xTi_yO_5,但粒化渣中TiO_2主要是金红石型,而水冷渣和空冷渣中TiO_2主要是锐钛型。冷却渣酸解率均低于现场渣,水冷渣与空冷渣酸解率分别为90.61%和92.46%;粒化渣酸解率仅74.72%,较现场渣酸解率相差近20%。     

含钛高炉渣钛富集工艺及钛资源利用

为实现高炉渣中钛的富集和利用,研究了炉渣钛富集的技术手段,分析了炉渣钛资源利用的可能性。结果表明,炉渣中的钛能够以四氯化钛、钛铁合金、钛白、碳化钛形式富集以及选择性析出富集,其中选择性析出富集是一种绿色环保的富集技术。炉渣中钛资源可被用于建筑材料、玻璃材料、功能材料以及肥料,炉渣提钛工艺流程均较为复杂,容易对环境造成污染,并且成本较高。将部分低钛渣直接用于建筑材料或肥料、高钛渣借助选择性析出技术富集后再利用是未来含钛炉渣综合利用研究的重点方向。     

硫酸法处理高钛渣制取硫酸氧钛

高钛渣主要用于生产钛白粉或钛合金,用于制备硫酸氧钛这种中间产物的研究较少.采用硫酸法处理高钛渣制备硫酸氧钛,为高钛渣的资源化利用提供一种新途径.热力学计算发现,高钛渣与浓硫酸反应一步转型成硫酸氧钛可行,加热温度不宜过高,以避免浓硫酸热解带来的成本和环境污染问题.单因素实验表明,在温度350℃、时间150 min、液固体...     

MgO对中钛型高炉渣矿相结构及冶金性能的影响

 采用偏光显微镜对不同MgO质量分数(7%～16%)条件下中钛型高炉渣的矿相结构进行研究。结果表明,炉渣显微结构为斑状结构、似斑状结构;矿物组成主要为巴依石、黄长石,其次为尖晶石、钙钛矿、钛辉石,少量的金属铁、氮化钛、碳化钛及其固溶体;随着MgO质量分数的增加,炉渣中钙钛矿及巴依石质量分数先降低后升高,钛辉石质量分数逐渐升高,而黄长石质量分数先升高后降低;当MgO质量分数达到14%时,出现了第一期尖晶石这种高熔点化合物,会导致炉渣的黏度和熔化温度升高,炉渣的流动性变坏。该研究成果对改善中钛型高炉渣的流动性能具有重要指导意义。     

钛渣电铝热还原一步合成Ti-Al-xFe-ySi多元合金热力学分析

从理论上分析了钛渣铝热还原制备Ti-Al-xFe-ySi多元合金的可行性,计算并分析了钛渣中金属氧化物与铝还原过程中可能的化学反应,讨论了钛渣中氧化物还原反应顺序的优先程度。结果表明,钛渣铝热还原制备钛铝基多元合金是可行的。从热力学分析了制备的合金中可能出现的二元合金相,主要为Ti5Si3、TiAl3和TiFe,其中Ti5Si3最易生成,研究结果较好地满足了热力学分析结果,制备的合金主要物相为Al2.68Mn0.32Ti和Al3Ti0.75Fe0.25,还有少量的TiFe和Ti3SiC2相。     

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。     

高炉加钛护炉时铁水钛硅比的控制

为了探析高炉加钛护炉时的钛含量控制,结合钛硅比(w([Ti])/w([Si])),对实际钛分配比的影响因素进行总结。利用炉渣活度、铁水元素活度,分别计算铁水碳和硅还原渣中(TiO₂)平衡时的成分,并讨论平衡时钛硅比随铁水温度、炉渣二元碱度、铁水硅含量和铁水硫含量的变化。结果表明,硅还原钛硅比<实际钛硅比<碳还原钛硅比。硅还原理论钛硅比受各项参数的影响较小,碳还原钛硅比受铁水温度和铁水硅含量的影响较大,导致铁水钛含量在高温时有发散现象。因此,护炉时期,需着重关注铁水温度和钛硅比。