微波制备人造金红石及其相转变的研究

天然金红石是生产钛白粉的重要原料之一。目前,可利用的高品位天然金红石资源日渐枯竭,探索一种在较低能耗以及较小环境污染下生产人造金红石的方法已日趋迫切。微波加热技术现已广泛的应用于试验和工业生产中,与传统加热相比,有着选择性加热,加热速度快等优点。本文以云南高钛渣为原料提出一种微波加热制备高品质人造金红石产品的新工艺,并利用X射线衍射,扫描电子显微镜,能谱分析等方法对产物进行表征与分析。XRD分析结果表明,高钛渣的主要成分是铁钛氧化物的固熔体,其中的二氧化钛大多是以锐钛矿形式存在,也含少量的金红石相。经过微波焙烧后,锐钛矿的峰已经消失,金红石的峰增强。SEM-EDAX分析结果表明高钛渣表观型貌图中高钛渣颗粒表面比较光滑、平整,但经微波焙烧后物料生成了一些形状不是很规则的短棒状体,这些棒状体即为金红石相。     

微波焙烧高钛渣中试研究

对微波焙烧高钛渣制备人造金红石工艺进行了中试研究。采用均匀设计安排了中试试验,验证了放大准则,确定了放大后的参数,同时考察了原料粒度、煅烧温度和通氧量等工艺条件对微波焙烧高钛渣的影响。结果表明,微波焙烧时间是决定高钛渣氧化程度的关键参数。当高钛渣处理量为120kg/h,微波焙烧时间为4 h时,最优工艺参数为原料粒度275μm,焙烧温度950℃,通氧量0.557 m3/h,在此条件下高钛渣的氧化率可以达到91%。     

微波焙烧高钛渣中试研究

对微波焙烧高钛渣制备人造金红石工艺进行了中试研究。采用均匀设计安排了中试实验, 验证了放大准则, 确定了放大参数, 同时考察了原料粒度、煅烧温度和通氧量等工艺条件对微波焙烧高钛渣的影响。结果表明: 微波焙烧时间是决定高钛渣氧化程度的关键参数。当高钛渣处理量为120 kg/h, 微波焙烧时间为4 h时, 最优工艺参数为原料粒度275 μm, 焙烧温度950 ℃, 通氧量0.557 m³/h, 在此条件下高钛渣的氧化率可以达到91%。     

电炉钛渣制备高品位人造金红石的试验研究

以云南某地两种不同性状电炉冶炼钛渣为原料, 对氧化还原-流态化酸浸和活化焙烧-洗硅-流态化酸浸两种高钛渣制备人造金红石的工艺路线进行了试验研究, 并通过XRD、SEM分析等手段探讨了氧化还原和活化焙烧对高钛渣改性的机理。试验结果表明, 低硅含量的电炉钛渣采用氧化还原-流态化酸浸工艺可获得符合沸腾氯化钛白原料要求的人造金红石;采用活化焙烧-洗硅-酸浸工艺可得到TiO₂品位97%的细粒级人造金红石。     

微波焙烧攀枝花钛渣实验研究

由于氯化法钛白工艺及电焊条产业的迅速发展,对高品位人造金红石的需求呈现快速增长的趋势。进行了攀枝花钛渣微波焙烧试验,考察了不同焙烧温度对钛渣样品的重量、二氧化钛品位、脱硫及脱碳效果的影响。结果表明,钛渣在微波焙烧条件下,低价钛逐渐氧化成高价钛,随着焙烧温度的提高,氧化效果越好,样品重量的增重先升高后降低,同时二氧化钛品位呈现先降低后升高的趋势,且硫、碳含量因为在焙烧过程中与氧气反应生成SO2、CO及CO2逸出而减少。     

攀枝花钛渣流化焙烧试验研究

针对用于生产特种焊接材料的钛系原料对其品质要求,进行了流态化焙烧攀枝花钛渣的试验研究。考察了焙烧温度为950℃,空气流量为3.3 m3/h,螺旋推料器频率为45.4 Hz条件下,流化焙烧对钛渣品质的影响。结果表明,由于焙烧过程中细颗粒直接被吹出流化床腔体而被冷却水吸收,流化焙烧后,钛渣颗粒变粗,粒度增大;XRD及Raman分析显示,攀枝花钛渣经流化氧化焙烧后,钛渣中发生晶型转变,610 cm-1处振动特征峰发生红移,低价钛转变成高价钛,金红石型Ti O2长大增多。     

攀枝花钛渣流化焙烧实验研究

针对用于生产特种焊接材料的钛系原料对其品质要求,进行了流态化焙烧攀枝花钛渣的试验研究。考察了焙烧温度为950℃,空气流量为3.3 m3/h,螺旋推料器频率为45.4 Hz条件下,流化焙烧对钛渣品质的影响。结果表明,由于焙烧过程中细颗粒直接被吹出流化床腔体而被冷却水吸收,流化焙烧后,钛渣颗粒变粗,粒度增大;XRD及Raman分析显示,攀枝花钛渣经流化氧化焙烧后,钛渣中发生晶型转变,610 cm-1处振动特征峰发生红移,低价钛转变成高价钛,金红石型Ti O2长大增多。     

高钛渣氧化焙烧行为研究

针对钛工业对人造金红石品质的要求,进行高钛渣常规氧化焙烧试验,考察不同焙烧温度下高钛渣样品重量变化、二氧化钛品位、脱硫和脱碳效果。结果表明,高钛渣在常规焙烧条件下主要发生低价金属氧化物的氧化反应,随着焙烧温度的提高,氧化反应越容易进行,因此样品重量增重越明显,同时二氧化钛品位由于样品总重量的增加而明显下降,而杂质中的硫和碳在高温下与氧结合生成SO2、CO和CO2逸出。     

钛渣制备人造金红石的试验研究

对钛渣制备人造金红石进行了研究,通过在高温下NaOH与钛渣中含硅矿物的反应,破坏对杂质铁形成包裹的硅酸盐,焙砂水浸脱硅后,再经酸浸除铁等杂质,煅烧得到TiO2含量大于92%的高品质人造金红石。通过考察影响因素,确定钛渣制备人造金红石最佳工艺参数。按钛渣中铝、硅含量理论计算的4.5倍摩尔比加入氢氧化钠混匀,在900℃焙烧2 h。焙砂在液固比1∶1、常温下水浸出1 h脱硅;水洗样在液固比4∶1,盐酸浓度18%,浸出温度90℃,浸出时间4 h条件下进行了酸浸除杂;酸浸样在900℃下煅烧1 h制备人造金红石产品。     

含钛高炉渣/绿矾协同焙烧富集金红石机理研究

含钛高炉渣和绿矾是以钒钛磁铁矿为原料经选矿后冶炼生铁和二氧化钛工艺中排出的两种主要固体废弃物, 上述两种固废的共同处置对钛铁工业的发展具有重要意义。采用含钛高炉渣和绿矾为原料, 提出了一种富集金红石的新工艺。含钛高炉渣和绿矾经过共焙烧, 其中绿矾热分解为二氧化硫和三氧化二铁, 进而二氧化硫和含钛高炉渣中的钙钛矿及含钛辉石发生硫酸化反应, 钙镁组分转化为硫酸盐, 而钛组分被富集为金红石。系统地研究了工艺参数对含钛高炉渣富集过程的影响。研究发现, 加入Na₂SO₄可以显著提高Ti的富集效率。在绿矾与含钛高炉渣质量比为2、硫酸钠添加量为10%、焙烧温度为650℃、保温时间4 h的最优条件下, 含钛高炉渣中钛的转化率达98%, 富集后金红石含量约为8.6%, 后续可通过浮选进一步富集。Na₂SO₄的加入促进了熔融Na₃Fe (SO₄)₃的形成, 熔融物能够渗透含钛高炉渣内部进行硫酸化反应, 气液固相反应加速了钛的富集过程。      

高钛渣强化焙烧—浸出法制备人造金红石

通过对高钛渣化学成分及物相的分析,选择强化焙烧—浸出工艺制备人造金红石,为氯化法生产钛白粉提供优质原料。试验研究得出最佳工艺条件为:焙烧温度900℃,洗涤剂浓度50 g/L,洗涤液固比3:1,洗涤温度为60℃,洗涤时间为0.5 h。制备出的人造金红石TiO2品位高达94%以上,满足《中华人民共和国有色行业标准》YS/T299-2010规定的人造金红石TiO2-1产品的要求。     

强化焙烧制备人造金红石方法研究

通过对高钛渣化学成分及物相的分析,选择强化焙烧—浸出工艺制备人造金红石,为氯化法生产钛白粉提供优质原材料。试验研究得出最佳工艺条件为焙烧温度为900 ℃、洗涤剂浓度为50 g/L,洗涤液固比为3∶1,洗涤温度为60 ℃,洗涤时间为0.5 h。制备出的人造金红石TiO2品位高达94%以上,满足《中华人民共和国有色行业标准》YS/T299-2010规定的人造金红石TiO2-1号产品的要求。     

高钛渣强化焙烧-浸出法制备人造金红石

通过对高钛渣化学成分及物相的分析,选择强化焙烧-浸出工艺制备人造金红石,为氯化法生产钛白粉提供优质原料.试验研究得出最佳工艺条件为:焙烧温度900℃,洗涤剂浓度50g/L,洗涤液固比3∶1,洗涤温度为60℃,洗涤时间为0.5 h.制备出的人造金红石Ti02品位高达94％以上,满足《中华人民共和国有色行业标准》YS/T299-2010规定的人造金红石TiO2-1产品的要求.     

1989和1990年美国和世界的钛矿物原料

<正> 英国钛精矿、金属钛和颜料二氯化钛的产销总述——据分析,美国1989和1990年钛精矿年生产能力为:钛铁矿26.0万吨,金红石2.7万吨,人造金红石10万吨。1989年钛精矿(钛铁矿、高钛渣、金红石和人造金红石)的消耗量比上一年增加,1990年又比     

钛渣在微波场中的升温特性和吸波特性研究

以钛渣为原料,探讨钛渣在微波场中的吸波特性以及升温特性,同时对不同粒度的钛渣进行微波波谱分析,并通过计算得到钛渣的粒度与衰减值和相对频移的关系。结果表明,钛渣在微波场中具有良好的吸波特性和升温特性,升温速率可达40℃/min;钛渣在微波场中加热焙烧后其吸波特性减弱于没有焙烧前的,在75~380μm的粒度范围内,当钛渣粒径为180~380μm,其吸波特性最好。     

由改性高钛渣浸出制备富钛料的研究

还原法制备的高钛渣 ,品位低 ,不适合直接作硫酸法和氯化法制备钛白的原料 ,经预氧化及加入添加剂等改性处理后可使钛组分富集于金红石相。选用经选择性富集的改性渣为原料 ,研究了改性渣中钛组分的选择性分离及其反应机理。实验结果表明 ,通过稀酸溶出改性渣可获得Ti O2 品位超过 95 %的人造金红石     

冷却方式对钛渣成分和物相的影响研究

应用化学分析、XRD、MLA对不同冷却方式处理的钛渣化学成分、物相及矿物组成进行了研究。结果表明, 不同冷却方式处理钛渣均会降低渣中Ti₂O₃含量, 且粒化渣中Ti₂O₃含量最少, 降幅达27.6%; 粒化渣中Fe₂O₃含量明显高于其它冷却渣, 表明粒化渣较其它冷却渣氧化程度高。冷却渣与现场渣主要矿物组成为铁黑钛石、硅酸盐玻璃相、少量金红石和残余金属铁, 钛渣经冷却处理会降低渣中铁黑钛石含量; 现场渣经水冷或空冷处理渣中金红石相无明显变化, 但经粒化处理渣中金红石相明显增加; XRD结果表明不同冷却方式处理的钛渣主要物相均为TiO₂和(FeMg)_xTi_yO₅, 但粒化渣中TiO₂主要是金红石型, 而水冷和空冷渣中TiO₂主要是锐钛型。     

四川某煤系高岭土工艺矿物学研究

为合理开发四川某煤系高岭土矿产资源提供理论依据,采用化学分析、X射线衍射、偏光显微镜以及电子探针等一系列现代测试技术,对当地煤系高岭土进行工艺矿物学研究。结果表明,该煤系高岭土中Al_2O_3含量为31.33%,主要组成矿物为高岭石。主要着色杂质成分Fe_2O_3和TiO_2的含量分别为2.99%和5.35%,属于"高铁高钛"型煤系高岭土。铁的赋存状态主要以菱铁矿和黄铁矿形式存在;钛主要以锐钛矿形式存在,少量以金红石存在,并与含钒矿物共生。     

硫酸氧钛水解法制备重晶石/二氧化钛复合粉

以重晶石微粉(化学成分BaSO₄)为基体,以硫酸氧钛为钛源,采用水解法制备重晶石/二氧化钛复合颜料粉体。结果表明:所制备的前驱体随着煅烧温度的提高,包覆层外层的二氧化钛由锐钛矿型向金红石型转化,硫酸钡中的SO₄2?对其接触的锐钛矿型二氧化钛向金红石型二氧化钛转化具有抑制作用;复合粉形成核壳结构,二氧化钛理论含量占复合粉质量为50%的重晶石/二氧化钛复合粉样品的蓝光白度达到94.70%,遮盖力为18.65 g/m2,吸油值为39.59 g/100 g,具有较好的颜料性能。      

人造金红石制备技术的研究进展

金红石是一种短缺的自然资源,以钛渣、钛铁矿等为原料生产人造金红石的研究和实践情况不断见诸报道。为了推动人造金红石生产技术的进步,对几种常见的人造金红石制备和生产技术进行了介绍,指出了这些技术的主要优缺点:(1)电热法生产人造金红石虽说"三废"少,工艺技术容易掌握,但其用电量大,生产的人造金红石品位较低,只能作为电焊条表面涂料。(2)酸浸法可获得高品位的人造金红石,但其副流程长,生产成本较高,生产过程中设备腐蚀严重,因而限制了该工艺的工业化应用。(3)亚熔盐法工艺流程较长,添加剂用量大。(4)选择性析出技术存在流程较长,能耗较高,酸耗较大等问题。(5)微波加热技术具有工艺流程简单,产品品质优良,生产能耗低,制备效率高,无环境污染等优点,是一项很有前景的人造金红石生产技术,但目前还仅局限于实验室试验阶段,因此,应加大工业化应用的研究力度。