富钛料的制备方法和发展建议

介绍了富钛料、钛渣、高钛渣、人造金红石、金红石的基本概念和富钛料的主要用途。简述了工业上制备富钛料常用的几种方法——电炉熔炼法生产钛渣、盐酸浸出法、硫酸浸出法、还原锈蚀法生产人造金红石的原理、国内外生产状况。根据制备富钛料的不同方法，分析总结了国内在富钛料生产技术、装备水平、生产规模、产品质量等方面与国外的差距，并据此提出了加快我国富钛料发展的建议。     

回转窑还原钛铁矿结窑机理的研究

一、前言 在将钛铁矿制成富钛料或人造金红石的方法中,有一些要用到回转窑直接还原技术,例如还原-锈蚀法,预还原-电炉熔炼法都要用回转窑将钛铁矿还原。国内已有好几个工厂采用回转窑直接还原钛铁矿制取人造金红石。     

制取人造金红石工艺技术的新进展

论述了国内外人造金红石的生产概况,着重论述了研究工作取得的新进展,这些进展包括现有方法的改进和研究成功的新方法。现有方法包括还原锈蚀法和弱还原-盐酸加压浸出法,改进的方法包括改进的还原锈蚀法、弱还原-盐酸流态化浸出法和弱氧化-盐酸加压浸出法,新方法包括一步氯化法和钛渣-盐酸加压浸出法。     

还原—锈蚀法制取人造金红石

介绍了用还原—锈蚀法处理含 TiO_2 50%左右的钛铁矿制取人造金红石的主要技术条件及试验室试验结果。结果表明:所产酸洗富钛料 TiO_2含量可达96～97%,经氧化焙烧后得到含 TiO_2>90%的人造金红石。TiO_2回收率达85·24%。     

如何发展我国的富钛料生产

生产海绵钛和钛白的主要原料是钛精矿和天然金红石。钛精矿再加工成被称之为富钛料的高钛渣或人造金红石。海绵钛和氯化法钛白主要以高钛渣、人造金红石和天然金红石为原料;硫酸法钛白主要以酸溶性钛渣或钛精矿为原料。80年代以前,有60%以上的钛精矿用于硫酸法钛白生产,40%左右的钛精矿加工成高钛渣和人造金红石用于海绵钛和钛白的生产。由于环保和运输等原因,目前世界各国直接用钛精矿生产钛白的厂家越来越少,绝大部分的钛精矿都加工成高钛渣和人造金红石供给钛白和海绵钛生产。换言之,当前海绵钛和钛白生产所用原料的发展趋势是用钛…     

攀枝花钛精矿中CaO赋存状态及对人造金红石品质的影响

采用XRD、扫描电镜对攀枝花钛精矿、攀枝花钛精矿制备人造金红石进行深度剖析,得出CaO在攀枝花钛精矿中主要与SiO2、MgO、FeO、TiO2等物质固溶于钛铁矿伴生相硅酸盐中。在生产人造金红石工艺中通过高温强氧化还原改性,盐酸浸出等方法均不能有效打破其结构,导致CaO在人造金红石产品中富集,影响产品质量。提出通过深度解粒,调整钛精矿选别工艺参数,可有效降低钛精矿中CaO含量,生产出高品质的人造金红石。也可通过高梯度磁选处理富钛料去除CaO杂质元素,生产满足国际大型沸腾氯化炉需要的人造金红石产品。     

钛铁矿(FeTiO_3)和金红石(TiO_2)的碳热还原

钛铁矿和金红石的碳热还原 ,对于用Ｂｅｃｈｅｒ法生产人造金红石和碳化钛、氮化钛 ,在工业生产上具有重要意义。而价态不同的混合钛氧化物对于生产催化剂、生物涂层、耐磨表面、导电陶瓷以及电极材料 ,越来越重要。因此 ,需要探索大规模生产混合钛氧化物的低成本工艺流程。澳大利亚的研究人员应用稳态和动态热技术以及Ｘ射线衍射法研究了钛铁矿的碳热还原机理和热过程对钛铁矿、金红石碳热还原至混合价态钛氧化物和碳化钛的影响。对钛铁矿系统 ,用酸浸工艺评价了铁、钛的分离。试验用的金红石是颜料生产厂提供的 ,ＴｉＯ2 含量大于 99%,粒…     

还原=锈蚀法生产人造金红石十年实践

还原-锈蚀法是生产人造金红石的一种重要方法,与电热法相比,耗电少、成本低,经过十年的生产实践和技术进步,已显示出其优越性。但该法对原料的选择性高,使发展受到一定的限制。进一步解决还原过程的测温技术和扩大矿源,是发展还原-锈蚀法的关键所在。     

还原—锈蚀法生产人造金红石投入工业生产

我国生产金红石均为电热法,由于该法耗电量大,消耗石墨电极,许多工厂开工率不足,更难扩大生产。还原锈蚀法具有省电、成本低、化学试剂消耗少、无明显污染与公害等优点。澳大利亚西钛公司从1971年以来,一直用此法生产富钛料。在     

人造金红石母液预处理改性钛精矿研究

论述了人造金红石母液预处理改性钛精矿的基本原理和技术思路,并在实验室进行了人造金红石母液和盐酸两段浸出改性钛精矿试验,考察了液固比、浸出温度、浸出时间、盐酸浓度对制备人造金红石品位和钛回收率的影响,可得到钛品位92%以上的人造金红石产品。采用人造金红石母液预处理改性钛精矿,可节约盐酸用量及废酸处理成本约600元/t,经济效益显著。     

钛铁矿盐酸法生产人造金红石半工业扩大试验

针对攀西地区钛铁矿储量大、品位低、钙镁杂质含量高等特点,提出钛铁矿盐酸多级逆流浸出生产人造金红石新工艺。实现了盐酸常压浸出钛铁矿,降低了初始浸出酸浓度,解决了盐酸再生与循环利用的衔接问题。通过半工业扩大试验,制备的人造金红石TiO2品位大于94%,钛的直收率大于96%,人造金红石的粒度分布满足氯化钛白的要求。     

高钛渣制备人造金红石工艺研究

对高钛渣进行了化学分析和XRD分析,通过一系列工艺流程的试验探索,得到了以高钛渣为原料制备人造金红石TiO2-1的工艺。研究表明,加压浸出、强化焙烧—浸出工艺制备出的人造金红石TiO2品位大于92%,满足YS/T299-2010规定TiO2-1的要求,可为氯化钛白工艺提供优质的人造金红石原料。而直接浸出、还原焙烧—浸出、氧化焙烧—浸出难以满足其要求。     

拜耳法溶出技术及装备的比较选择

目前，全世界生产的氧化铝有90％是采用拜耳法生产的。1992之后国内少数铝厂开始采用“管道预热一压煮溶出”和“管道化高温溶出”间接加热溶出技术及装备。自2003年以来这两种溶出技术得到了优化和改造，并广泛应用于工厂生产。本文在实际生产数据和物热平衡计算的基础上，结合理论分析，论述了管道加热一停留罐溶出技术，管道预热一压煮溶出技术及管道化高温溶出技术所适用的不同工况。总结出管道加热一留罐溶出技术是溶出技术中最优的技术。     

钛铁矿制备人造金红石半工业试验

以攀西地区钛铁矿为原料,在常压下采用低浓度盐酸进行多级浸出生产人造金红石的半工业试验。结果表明,采用该流程成功制备出了TiO2品位大于94%的人造金红石产品,同时解决了盐酸再生与再生酸循环利用衔接的技术难题。     

Feasibility study of the new rutile extraction process from natural ilmenite ore based on the oxidation reaction

Phase relations in the Fe₂O₃-FeTiO₃-TiO₂ system were investigated by equilibrating synthetic samples in evacuated sealed quartz tubes at a temperature of 1373 K. The equilibrium partial pressure of oxygen was measured by the electromotive force (EMF) method in the temperature range of 1273 to 1373 K. The phase diagram and oxygen partial pressure diagram in the titanium-iron-oxygen ternary system were then constructed at 1373 K. Rutile extraction from natural ilmenite ore was discussed from the thermodynamic viewpoint. It is found that rutile can be produced from common natural ilmenite ores not only by the reduction as the conventional titanium-rich slag process but also by an oxidation. Then, the oxidation experiment was conducted in air using Australian ilmenite ore to obtain rutile as one of the coexistent phases. Magnetic separation and leaching experiments for synthesized pseudobrookite and reagent rutile were conducted to confirm the possibility of separation of rutile from pseudobrookite. A new rutile extraction process was then proposed.     

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。     

Soda ash roasting of titania slag product from Rosetta ilmenite

A soda ash roasting process for upgrading titania slag product of Rosetta ilmenite to a high grade titanium dioxide (TiO₂) is presented. The roasting process was carried out at moderate to high temperatures to yield a reaction product that would be easily decomposed by subsequent leaching procedures. Factors affecting the roasting process; namely the soda ash ratio to the slag material, the roasting time and temperature were studied. The optimised conditions used a Na₂CO₃ to slag ratio of 0.55:1 at a roasting temperature of 850 °C for 0.5 h duration period. The impurities associated with the roasted slag were subjected to leaching with water and dilute hydrochloric acid solution leaving synthetic rutile (TiO₂) as insoluble residue. To improve the quality of the synthetic rutile, an alkaline leaching step was added to remove the excess silica present in the treated titania slag. This method is capable of producing high purity synthetic rutile assaying about 97% TiO₂.     

直接切削用40MnVS钢高强韧化控轧控冷工艺开发

采用1030℃开坯、880℃连轧、轧后穿水的控轧控冷工艺试制了Ф110 mm直接切削用40MnVS非调质圆钢,结果表明：轧后穿水可在控轧工艺的基础上进一步细化晶粒,明显改善带状组织,提高钢的力学性能。产品在抗拉强度达到945 MPa、屈服强度达到800 MPa的情况下,A_ku仍能达到70 J以上,可代替42CrMo等调质钢。     

金红石型纳米TiO2及改性聚丙烯的紫外-可见光谱特性研究

采用荧光紫外灯对金红石型纳米TiO2改性聚丙烯材料进行了加速老化试验,并用紫外-可见分光光度计分析了金红石型纳米TiO2、纳米TiO2改性聚丙烯等材料的紫外-可见光谱特性.结果表明金红石型纳米TiO2在紫外光区有很强的屏蔽特性,添加0.5% 就能够将聚丙烯的紫外线屏蔽性能提高2倍;当与受阻胺光稳定剂(HALS)复合使用时能够产生协同作用,将聚丙烯的紫外线屏蔽性能提高9倍,人工加速老化14 d后的紫外屏蔽性能未发生改变,从而能够赋予聚丙烯长效的抗紫外光老化性能.     

高硅质石煤钒矿浸出机理研究

对高硅质石煤钒矿进行工艺矿物学分析和在硫酸体系下浸出机理的研究。结果表明,钒钛矿及含钒金红石、硫钒铜矿在硫酸直接浸出以及添加氟化物条件下,钒均难以浸出;钒酸盐、褐铁矿在硫酸体系下,钒易于浸出,氢离子破坏其晶体结构;含钒云母类矿物采用硫酸直接浸出,钒浸出率低于50%,在添加氟化物条件下,钒浸出率高于90%。氟化物强化含钒云母类矿物的浸出机理是HF与F-形成络合离子,在H_3O~+的促进下,破坏硅酸盐矿物晶体结构中的Si-O键,实现钒的浸出,HF在浸出过程起催化作用。