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。     

焙烧钛渣的反应动力学研究

研究了钠化钛渣加碱焙烧过程的反应动力学、焙烧反应控制步骤,探讨了反应温度、碱渣质量比、钛渣粒度对TiO_2提取率的影响。试验结果表明:在适宜条件下,TiO_2提取率为92%,烧渣TiO_2品位达98.68%;钛渣焙烧优化工艺条件为焙烧温度900℃,碱渣质量比4∶6,钛渣粒度-200目,焙烧时间60min;扩散与化学反应的混合控制作用是影响钛渣焙烧效果的最主要因素,焙烧反应符合收缩未反应核模型,表观活化能为57.39kJ/mol,焙烧动力学方程可描述为1+2(1-x)-3(1-x)~(2/3)=3.532 3exp(-57 390/(RT))·t。     

攀枝花钛渣氧化焙烧试验研究

采用XRD、扫描电镜等检测方法对攀枝花钛渣进行深度分析,得出钛渣主要由铁黑钛石相和硅酸盐相组成。通过差热热重试验确定了氧化焙烧参数,完成了不同温度焙烧试验研究,并对氧化后钛渣进行了Raman、XRD、SEM分析。研究表明氧化焙烧过程中,攀枝花钛渣主要含钛物相依次发生低价钛氧化物-锐钛型TiO_2-金红石转化,铁黑钛石相转化成金红石和板钛矿相,随着温度升高,氧化速度加快。在强氧化过程中,黑钛石固溶体产生了大量的细小孔洞和微裂纹,在850～1 100℃区间内,氧化温度越高,形成的表面微裂纹及内部小孔洞越多,黑钛石固溶体晶格的破坏程度就越大。     

攀枝花钛渣流态化氧化改性试验研究

通过差热—热重试验及流态化理论计算确定了流态化氧化参数,完成了不同温度焙烧试验研究,并对流态化氧化改性后钛渣进行了Raman、XRD、SEM分析。研究表明,攀枝花钛渣粒度分布较均匀,适合采用流态化技术进行焙烧处理;流态化焙烧过程中,攀枝花钛渣主要含钛物相依次发生低价钛氧化物—锐钛型TiO_2—金红石转变;铁黑钛石相转化成金红石和板钛矿相。随着温度升高,氧化速度加快。在强氧化过程中,黑钛石固溶体产生了大量的细小孔洞和微裂纹,在850～1 100℃,氧化温度越高,形成的表面微裂纹及内部小孔洞越多,黑钛石固溶体晶格的破坏程度就越大。     

硫酸铵焙烧钛渣的反应动力学研究

对硫酸铵焙烧钛渣提取TiO2的焙烧过程进行了动力学研究,考察了焙烧温度、钛渣粒度和硫酸铵与钛渣质量比对TiO_2提取率的影响。结果表明:硫酸铵焙烧钛渣过程受化学反应控制,焙烧反应的表观活化能为66.59kJ/mol,动力学方程为1-(1-x)~(1/3)=0.246 2×10~3exp[-66 587/(RT)]×t。     

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)。     

高钛渣氧化焙烧热力学分析

通过高钛渣高温氧化焙烧试验,研究焙烧前后物相结构转变与化学组成变化,并对高温氧化焙烧过程中高钛渣各组分的化学行为进行热力学讨论。结果表明:在1 000℃条件下氧化焙烧,黑钛石相与锐钛矿大部分发生晶型结构变化,转变为金红石型TiO2。探索高钛渣氧化焙烧的热力学规律,为火法处理高钛渣提供理论依据,对于改造传统处理高钛渣工艺具有重要的意义。     

专利信息

专利名称：氧化-还原焙烧高钙镁钛渣的流化床反应器;专利名称：利用氢氧化钠清洁生产二氧化钛的方法;专利名称：利用氢氧化钾清洁生产二氧化钛的方法;专利名称：微波加热氧化焙烧制取人造金红石的方法;专利名称：一种高钛渣水热法制备金红石型二氧化钛的清洁生产方法.     

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%。     

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%。     

钛渣苏打焙烧改性机理研究

钛精矿采用电炉熔炼产出的钛渣TiO_2含量不高,远远达不到氯化法钛白和海绵钛生产对原料的要求。由于富钛料中主要矿物组分--黑钛石(Me_30_5,Me=Ti、Fe、Mg、Mn等)的固溶体结构可被苏打焙烧破坏,使Fe、Mg、Mn等杂质形成的难溶化合物转变为易溶于稀盐酸的物质。实验结果表明,经苏打焙烧后的钛渣,用20%稀盐酸,在110℃酸浸1 h,可使煅烧产物中TiO_2含量达到95. 43%,比不经苏打焙烧直接用稀盐酸浸出的钛渣TiO_2含量提高了12%,比钛渣原料中TiO_2含量提高了近30%。     

生产氧化钛的原料需要规模及种类

世界的氧化钛年生产能力(社会主义国家除外)约为260万吨,其中140万吨为硫酸法生产,120万吨为氯化法生产。硫酸法生产氧化钛使用的原料是钛渣(TiO_280～85%)及钛铁矿(TiO_250～55%),要求原料易溶于硫酸,且少含影响产品氧化钛质量的有害杂质。氯化法生产氧化钛使用的原料则是天然金红石及合成金红石(TiO_296%以上),     

攀枝花电炉钛渣氧化-还原焙烧热力学分析

对攀枝花电炉钛渣氧化-还原焙烧的热力学进行了计算与分析,在此基础上,采用X-射线衍射技术测定了攀钢电炉钛渣在不同焙烧温度下氧化焙烧产物的物相组成,结果表明,钛渣氧化焙烧过程中主要发生低价钛和低价铁的氧化反应,生成金红石和M_3O_5固溶体。钛渣氧化焙烧产物还原热力学分析表明,对氧化焙烧产物进行还原可使其中的三价铁矿物还原为二价铁矿物。     

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）。     

微粒嵌布难选金红石矿煤基深度还原热力学

岩矿型金红石矿作为一种典型的含钛资源,其具有矿物粒度极细,矿物成分复杂,矿相结构相互嵌布的特点。金红石矿中TiO_2常与铁氧化物和脉石伴生共存,从而导致铁、钛和硅的分离很难通过传统的加工方法实现。为将TiO_2与矿物中其他组分有效分离,提出了煤基深度还原法处理金红石矿。首先基于FactSage热力学软件计算确定煤基深度还原金红石矿的可行性,其次通过分析平衡产物组成,揭示配碳比n_C/n_O(还原用煤粉中固定碳与铁氧化物中氧的物质的量比)、KOH和K_2CO_3添加量对铁和钛回收率的影响。结果表明:随n_C/n_O的升高,铁收得率随之升高,n_C/n_O为1.2时达到峰值97.97%,添加K_2CO_3或KOH均对金红石原矿中的钛铁分离有促进作用。为保证TiO_2的高效回收,优化工艺参数为焙烧温度1 200℃,配碳比1.2,K_2CO_3添加量为20%或KOH添加量为15%(质量分数)。     

钛矿预处理试验研究简况

采用电炉法冶炼钛矿得到的高钛渣,是生产海绵钛的原料,再经氧化焙烧制成的人造金红石,是生产电焊条的主要涂料。高钛渣的生产工艺比较成熟,但耗电量高,使生产发展受到了一定的限制。为了降低优质高钛渣的生产电耗,本厂进行了一系列试验研究。先将钛矿进行预氧     

焙烧条件对高钙镁钛渣生产UGS渣的影响

以云南武定钛铁矿经电炉熔炼的高钙镁钛渣为研究对象,其中TiO_2含量75.88%,钙镁含量2.88%。对钛渣的焙烧条件作相应的基础理论及应用研究。结果显示,最佳的焙烧条件为920℃,焙烧3.0 h,Na_2CO_3/钛渣量为1.1,具有最高的TiO_2回收率,达到96.66%。     

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%.     

钛铁矿盐酸加压浸出制备人造金红石试验研究

对典型钛铁矿的化学成分、物相组成和表面结构进行表征,X射线衍射(XRD)分析其结果表明,钛铁矿中主要的物相成分为FeTiO_3。根据钛铁矿的成分特点,采用还原焙烧-盐酸加压浸出法对钛铁矿进行浸出制备人造金红石,研究了预焙烧处理对于铁元素价态及浸出效果的影响。结果表明,弱氧化焙烧和还原焙烧均能够改善钛铁矿的理化性能,强化其浸出效果。最佳的预处理方式为还原焙烧,还原剂用量为8%,焙烧温度900℃,焙烧时间60 min。对于还原焙烧后的钛铁矿进行盐酸加压浸出研究,考察了浸出温度、浸出时间、盐酸浓度、液固比等因素对浸出效果的影响。盐酸加压浸出的最优条件为:浸出温度140℃,浸出时间4 h,盐酸浓度20%,液固比9∶1。此条件下得到的浸出渣煅烧所得金红石TiO_2含量可达93.45%。该工艺流程比较简单,能够有效地实现钛铁矿中杂质的分离,获得高品位的人造金红石产品。     

攀枝花钛铁矿选择氯化金红石产品中镁的分布状态研究

一、前言 由于攀枝花钛铁矿TiO_2含量偏低,镁含量显著偏高,选择氯化制取的人造金红石产品TiO_2品位只能达到78％。而采用相同工艺条件,用海滨砂矿为原料制取的人造金红石产品TiO_2品位可达88％以上。为查明攀枝花钛铁矿选择氯化金红石产品TiO_2含量低及含镁高的原因,对该地区的钛精矿及其金红