钛精矿连续酸解过程中物相变化特征探讨

如何进一步提升酸解回收率一直是硫酸法钛白研究的重点,而酸解回收率的高低与含钛物相的变化密切相关。以连续酸解工艺为例,为考察反应过程中含钛物相的变化特征,综合应用矿物分析仪、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、化学分析等技术手段对反应过程中钛精矿中主要物相的含量、形貌变化特征以及Ti、Si元素的含量、赋存变化特征进行了研究。结果表明,钛精矿主要由钛铁矿和硅酸盐矿物组成;酸解过程中,酸沿钛铁矿颗粒边缘或裂隙向内部渗透将其逐步分解,与此同时,钛铁矿含量由钛精矿中的86.13%(质量分数,下同)逐渐降低至残渣4#中的14.38%;在此过程中,石英、透辉石得到富集,其含量分别由钛精矿中的0.06%及1.58%逐渐增加至残渣4#中的50.85%和14.92%;反应过程中Ti元素含量由钛精矿中的26.74%逐渐减小至残渣4#中的6.46%,Si元素含量则由2.19%逐渐增加至29.14%;反应期间,钛铁矿中Ti元素赋存比由钛精矿中的96.08%逐步降低至残渣4#中的64.88%,且Ti元素主要由钛铁矿向TiOSO₄迁移,部分Ti元素被石英及其混合物包裹而滞留其中,导致Ti元素的损失;Si元素主要赋存物相由钛精矿中的钛铁矿以及辉石等硅酸盐逐渐转变为残渣4#中的石英和透辉石,且石英中Si元素赋存比由钛精矿中的0.79%大幅增加至残渣4#中的73.78%。     

酸解残渣回收矿的酸解性能研究

以酸解残渣中通过磁选获得的磁选回收矿为原料,使用化学分析、XRD、SEM、岩相分析等手段对比了磁选回收矿与常规钛精矿在化学成分、物相结构、钛元素赋存状态等方面的差异,在此基础上,进行了酸解对比试验.结果 表明:磁选回收矿TiO2品位约为38％,较钛精矿低约10％,其主要物相为钛铁矿约占65％,其次为石英和硅酸盐相,钛元...     

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...     

攀西钛精矿主要杂质元素赋存状态研究

通过对攀西钒钛磁铁矿矿物结构及攀西钛精矿选钛工艺研究,同时采用XRD、扫描电镜对攀西钛精矿进行深度剖析,得出在攀枝花钛精矿中主要元素分布及杂质元素的赋存状态。攀西钛精矿是以偏钛酸铁(FeO·TiO_2)晶格为基础,含有Mg、Mn等氧化物杂质的固溶体,主要杂质元素Si、Ca、Mg、Al、Fe、Ti等物质以一种或多种氧化物形式固溶于钛铁矿伴生相硅酸盐中。针对不同用途,提出通过深度解粒,调整钛精矿选别工艺参数,可生产出高品质的钛精矿,实现高附加值利用。     

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。     

钛精矿酸解尾气升华硫中物质赋存状态的研究

目前使用硫酸法钛白工艺生产二氧化钛的厂家面临酸解尾气中升华硫堵塞管道问题,从而影响该工艺生产连续性,而目前对酸解尾气中升华硫的组成、结构、物质赋存状态以及升华硫冷凝行为缺乏认识。采用XRD、SEM和EDS对工厂升华硫粉及其中所含物质的结构、组成、主要元素分布及杂质元素的赋存状态进行了研究。结果表明,升华硫粉主要成分为S8,其中主要杂质元素有O、Fe、Ti、Si、Ca、Mg、Al、Mn和V等,且绝大部分钛和铁分布在钛铁矿和Fe₂TiO₅相中,少部分铁分布在硅酸盐相中,以Fe₂SiO₄形式存在;钙分布在硫酸钙和硅酸盐相中,并以CaSiO₃形式存在;硅主要以SiO₂和硅酸盐形式存在;镁分布在MgTiO₃和MgFeAlO₄相中;铝以MgFeAlO₄形式存在;锰以金属氧化物的形式分布在钛铁矿中。对硫酸法钛白酸解尾气中升华硫的赋存状态进行研究,可为后续酸解尾气中升华硫的冷凝行为研究提供基础。     

钛对硅-锰脱氧FeNi42合金中夹杂物的影响

 通过热力学计算及试验分析,系统研究了不同含量的Ti对Si Mn脱氧FeNi42合金中夹杂物数量、组成、形貌和尺寸分布的影响,利用扫描电镜和图像分析仪对试样中的夹杂物进行了检测。结果表明,当合金中钛含量较低时,夹杂物的中心部分是析出温度较高的Al Ti Mn复合氧化物,向外依次是锰硅酸盐和少量的MnS。随着钛含量的增加,夹杂物中钛含量逐渐增多,而Mn、Si等元素的含量逐渐减小。Ti的加入使合金中夹杂物的数量增多,尺寸减小,且呈均匀弥散分布。     

攀西地区白马钒钛磁铁矿工艺矿物学探讨

为了查明攀西地区白马钒钛磁铁矿工艺矿物学特征,利用化学分析、光学显微镜、扫描电子显微镜、矿物自动分析仪(AMICS)等先进的分析手段,对白马钒钛磁铁矿矿石展开了深入研究。结果表明,矿石的主要矿物为钛磁铁矿、钛铁矿、钙长石、透辉石和蛇纹石等。矿石中Fe、Ti、V的质量分数分别为25.05%、3.46%和0.13%,可以综合回收利用;其中有74.13%的铁以钛磁铁矿的形式存在,13.16%的铁以含铁硅酸盐的形式存在,有63.72%的钛以独立矿物钛铁矿及钛铁矿(客晶)的形式存在,33.67%的钛以类质同象形式存在于钛磁铁矿中。矿石中钛磁铁矿、钛铁矿和硫矿物均以中粒为主,钛铁矿(客晶)和镁铝尖晶石(客晶)的嵌布粒度绝大部分为微粒,小于0.010 mm。矿石中13.16%的铁赋存于硅酸盐中以及大部分钛磁铁矿中含钛铁矿(客晶)和镁铝尖晶石(客晶),是影响铁精矿品位的主要因素。     

钙化提钒焙浸工艺中含钒物相结构及其演变规律研究

钙化焙烧和酸浸工艺中物相转变差异会对总钒转化率产生比较大的影响。通过对钒渣、熟料和残渣中含钒物相微观结构、形貌以及钒元素走向进行分析,结果表明:钙化焙烧过程中钒尖晶石由初始光滑致密的多边形逐渐氧化成多孔状态,直至最后生成凹凸不平的"圆粒状"氧化铁和"短柱状"铁板钛矿,钒元素也由最初富集在钒尖晶石中逐渐向钒酸钙、氧化铁、铁板钛矿和硅酸盐中转移;酸浸过程中最明显的变化为由熟料中凹凸不平的含钒氧化物(氧化铁、铁板钛矿和钒酸钙)逐渐开始变为"镂空状"的铁板钛矿相,大部分钒元素已被硫酸浸出,残留的钒元素主要赋存在氧化铁、铁板钛矿和硅酸钙中。     

提升钛精矿品级的研究

利用氧化热处理和酸浸工艺提升钛精矿的质量等级,研究了氧化处理对钛精矿球磨前后晶体结构的影响及酸浸工艺提高钛精矿品级的效果。结果表明,经750~800℃氧化退火,钛精矿中物相转变较充分,生成假金红石(Fe2Ti3O9)、Fe2O3和金红石型Ti O2相,钛精矿球磨后颗粒细化,物相转变从更低的温度开始,同样温度条件下物相的转变也更充分;对球磨后的钛精矿进行800℃退火和105℃酸浸后,Ca O和Mg O的含量分别降低到0.089%和0.888%,除去率为88.7%和51.8%,而Ti O2含量从44.12%提高到53.64%,能够显著提高钛精矿的质量等级。     

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。     

Influence of Aluminum Additives on the Content and Parameters of the Fine Structure of Titanium Silicon Carbide in SHS Powders

The dependence of the phase composition and parameters of a fine structure of titanium silicon carbide in powders formed by the self-propagating high-temperature synthesis on the aluminum concentration in the 5Ti/2Si/1C reaction mixture is investigated. The aluminum content is varied in a range of 0.1–0.4 mole fraction with the conservation of the total carbon content. It is established that the additives of aluminum not only affect the yield of titanium silicon carbide, but also promote the preferential formation of Ti5Si3 in synthesis products instead of TiSi2 identified in powders containing no aluminum. The introduction of a small amount of aluminum (0.1 mole fraction) leads to the formation of the Ti3Si1 – xAlxC2 solid solution and makes it possible to decrease the content of impurity phases in SHS powders by 6%. The silicon carbide concentration in SHS powders decrease at a higher aluminum content in the reaction mixture, while that of binary compounds (TiC, Ti5Si3, TiAl) correspondingly increases. No noticeable effect from the introduction of aluminum on the parameters of the crystal lattice of titanium silicon carbide in SHS powders is found in concentration limits of 0.1–0.25 mol %. A noticeable increase in parameters of a and c for Ti3Si1 – xAlxC2 (from a = 3.067 Å, c = 17.67 Å to a = 3.07 Å, c = 17.73 Å) with the conservation of the c/a ratio in limits of known values (c/a = 5.78) is observed only with the aluminum concentration of 0.4 mole fraction. The crystallite size of titanium silicon carbide depends, first and foremost, on the combustion parameters. At the same time, the deformation of the crystal lattice of Ti3Si1 – xAlxC2 in SHS powders increases monotonically with an increase in the aluminum content in the reaction mixture in the concentration range under study.     

萃取分离法从钛白粉酸解废渣中回收钛铁矿

采用萃取法从钛白粉酸解废渣中回收钛铁矿,经过沉降分离、逆流洗涤及筛分等工序回收钛铁矿和溶液中的二氧化钛。工业试验及生产实践表明,该工艺能有效回收酸解废渣中的钛铁矿,投资少,运行成本低,生产运行稳定。     

磁选技术在硫酸法钛白酸解泥渣中的应用初探

通过采用某型号磁选机对硫酸法钛白酸解热过滤后的泥渣中的残钛进行回收,并对回收得到的钛精矿进行半定量分析,同时开展实验室酸解试验研究,初步证明了磁选机对酸解泥渣中残钛回收、利用的可行性,提出下步持续性优化工业试验的指导性建议。     

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。     

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%。