从含钛电炉熔分渣制备纳米结构六钛酸钾晶须

研究了一种通过水热碱法-酸液回流-煅烧,从含钛电炉熔分渣中分离提取、制备纳米结构六钛酸钾晶须材料的新方法.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线荧光光谱等表征手段,详细探讨了煅烧过程中钛钾摩尔比、煅烧温度、保温时间和水浸对最终产物物相和微观形貌的影响.含钛电炉熔分渣在水热温度为200℃,水热反应时间为24 h,碱液浓度达12 mol·L-1时,经酸液回流后所得偏钛酸呈一维单晶纳米棒状结构.随着钛钾摩尔比从1.50增加至1.75,煅烧温度从800℃升高到1100℃,保温时间从0.5h延长至7h,制备得到的六钛酸钾晶须的纯度、结晶性及长径比逐渐提高.当钛钾摩尔比为1.75,煅烧温度为1100℃,保温5 h,水浸2 h后可制备得到尺寸均一的六钛酸钾纳米晶须.      

含钛高炉渣中钛组分最佳富集相的选择

由于含钛高炉渣中钛的分散分布(钙钛矿、镁铝尖晶石、攀钛透辉石、富钛透辉石和Ti(C,N)),使钛的回收利用变得困难.基于"选择性析出技术",研究含钛高炉渣中钛的选择性富集.该技术的第一步是渣中钛富集相的选择,经过对渣中钛可能生成矿物相的计算和对比分析后,确定渣中钙钛矿相是钛选择性富集的最佳矿物相.     

渣电阻炉熔化分离钛渣的物质组成的研究

本文对用120kW单相渣电阻炉熔化分离的钛渣进行了物质组成的研究,采用光学显微镜、扫描电镜、X光对钛渣的物相形貌特征、成分进行了定性和定量的分析。分析结果表明,钛渣中的物相有:黑钛石,正钛酸镁固溶体,偏钛酸镁固溶体,钛铁矿,钙钛矿,含铁镁铝的尖晶石,顽火辉石以及硅酸盐的玻璃相。 通过对钛渣的研究得知,影响钛渣酸解率的因素很多,主要是当钛渣中有60％以上Ti_3O_5型黑钛石存在时,就能得到酸解率高的效果。     

直接还原含钛炉渣亚熔盐法制备钛白粉工艺研究

以“转底炉煤基直接还原一电炉深还原、熔分工艺”得到的含钛炉渣为原料,经过亚熔盐法钛白工艺得到纯度在98％以上的二氧化钛产品.研究了亚熔盐法钛白工艺中反应最佳试验条件,得到最优的反应时间、碱矿比、反应温度、原料粒度;中间产物偏钛酸钠经多级固态离子交换、除杂制得钛液(CTio2=180 g/L、有效酸系数F=2.0);水解后制得偏钛酸粒度D(0.5)=1.2μm;经煅烧得到锐钛型二氧化钛产品.     

碳酸钙对钒钛磁铁精矿直接还原-熔分的影响

 钒钛磁铁精矿在配加石墨还原剂和碳酸钙的条件下进行预还原和熔分。试验研究了碱度（碳酸钙的加入量）以及冷却工艺对直接还原和熔分的影响。反应后的样品用XRD和化学分析法进行分析。结果表明：在低碱度范围内[(R=0～0.7)],碱度的增加有利于钒钛磁铁精矿的直接还原和熔分。熔分温度为1 600 ℃,熔分时间为20 min,试验样品在碱度为0.5时熔分状态良好,渣中几乎不带铁。空冷有利于提高渣中黑钛石的含量,但不利于镁铝尖晶石相的析出;缓冷有利于渣中镁铝尖晶石相的析出,但会使渣中黑钛石的含量有所降低。     

硫酸体系中钒、钛、铬、铁的萃取分离

一、前言攀枝花铁精矿电炉熔分渣中富集的有价金属钒、钛、铬的回收是一个重要的课题。用常规钠化氧化焙烧、水浸、沉钒工序制得的V_2O_5,收率为81%,提钒后的渣钛酸解率低,因此不是理想的提钛原料。如果采用硫酸直接酸溶,钛酸解率是85～90%,钒酸解率为85     

壁面结构对渣包保温行为的影响与效果评价

为了实现熔融钢渣余热资源,元素资源高效利用及回收,针对熔渣转运过程中由于热量散失引起的温降问题,通过数值模拟的方法,建立渣-包界面二维传热模型,研究了熔渣转运过程中通过改变渣包壁保温结构和烘烤渣包温度对熔渣温降及保温效果的影响,并进一步对保温包壁结构进行经济性分析。结果表明：相比传统渣包的温降情况,采用保温包壁结构可以明显减小熔渣温降,熔渣温降减少42～75℃;渣包工作层以镁铝尖晶石浇注料组合较镁碳砖组合保温效果更加明显,温降幅度减少30℃;采用烘烤渣包预热工艺处理后,熔渣边缘平均温降速率由14.11℃/min降低到4.26℃/min;不同壁面结构保温效果经济性分析结果显示,渣包包壁采用镁铝尖晶石浇注料120 mm、高铝浇注料110 mm、轻质保温砖20 mm时,保温效果的经济性最优,可节省195 kW·h的电加热,有利于实现渣热高效回收利用。     

含钛高炉渣渣钛分离研究

对某钢厂高钛型高炉渣进行了渣钛分离研究,确定了以NaOH作为分离剂制取偏钛酸晶体粉末的工艺路线,实现了合钛高炉渣资源的有效利用.含钛高炉渣中的钛、硅、铝氧化物在高温下与NaOH发生发应,生成相应的含氧酸钠盐,经过水浸和酸洗即可得到偏钛酸结晶.实验表明,温度对分离效果的影响显著,当渣与分离剂之比为50∶33、焙烧温度达1 350℃时,效果最佳,生成的偏钛酸量最大.     

含钛高炉渣碳化过程钛-渣分离研究

高炉冶炼钒钛矿过程产生了大量含钛高炉渣,攀钢针对渣中钛资源的回收利用成功开发出了高温碳化-低温氯化工艺,但是该工艺存在碳化渣磨矿和氯化尾渣利用等技术性难题,还需要继续探索绿色、经济的处理方法.针对高温碳化过程中Ti(C,N)弥散分布的问题,提出高温碳化过程加铁富集Ti(C,N)的思路,试验考察了铁/渣(质量比)、生铁添加批次、保温富集时间及预配铁量等因素对富集过程的影响.结果 表明,熔渣中Ti(C,N)能聚集在熔铁表面并随其下沉至坩埚底部,水淬后附着有Ti(C,N)的铁块可与残渣实现自然分离,按铁/渣为1.50,在原料中预配15％铁,1600℃保温30 min后于30 min内分批向熔渣中加入铁的富集效果较好,可将渣中Ti含量从13.79％降低到4.59％,Ti的回收率达到66.72％.     

偏钛酸水热合成尖晶石型Li_4Ti_5O_(12)试验研究

研究了以硫酸钛白工业中间产物偏钛酸为原料,一步水热法合成尖晶石型Li_4Ti_5O_(12),考察了锂钛物质的量比、温度和反应时间对合成产物的影响,用XRD和SEM对产物结构和形貌进行表征,最后用所制得的钛酸锂活性材料组装CR2016扣式电池并对其性能进行测试。结果表明:在锂钛物质的量比0.85、反应温度170~200℃、反应时间24h条件下,可以得到纯净的尖晶石型钛酸锂;其XRD衍射峰与标准衍射峰(PDF#26-1198)基本一致;其电学性能良好,0.1C倍率下首次充放电容量达161.08mAh/g,效率为99.07%,100次循环后容量仍保持90.6%。     

碱法处理含钛高炉渣的矿相变化及工艺条件探索

采用XRF、XRD和金相显微镜分析含钛高炉渣的化学成分、物相组成和矿物形态,发现渣中含钛量高达20%,主要矿物相为钙钛矿、透辉石和镁铝尖晶石,各物相结合紧密、分布均匀。将Na_2CO_3与含钛高炉渣进行高温混合焙烧,焙烧熟料用去离子水进行水浸处理,以实现对含钛高炉渣中Si、Al组分的提取,同时实现对Ti组分的富集,达到分离三种有价组分的目的。通过研究焙烧温度、碱渣质量比和焙烧时间对组分浸取率的影响以及焙烧过程中矿物相的变化,结果表明:在焙烧过程中镁铝尖晶石先于透辉石与助剂Na_2CO_3发生反应,而钙钛矿不与Na_2CO_3发生反应。优化的焙烧条件为:焙烧温度900℃,碱渣质量比为2∶1,焙烧反应时间180 min,此条件下SiO_2和Al_2O_3的提取率分别达到47.52%和82.97%。     

电炉熔炼钛精矿的热力学讨论

对攀枝花钢铁研究院电炉熔炼钛精矿的有关反应进行热力学分析,认为在电炉熔炼过程中钛精矿中游离的FeO和Fe2O3首先被还原,然后钛精矿中的主要成分FeTiO3按下列顺序逐步被还原FeO·TiO2→Fe+TiO2→Fe+Ti3O5→Fe+Ti2O3→Fe+TiO;MgO、CaO和Al2O3等杂质在电炉还原熔炼钛精矿的温度(2000K左右)下不可能被还原,从而进入钛渣中;电炉熔炼得到钛渣主要物相为黑钛石,玻璃体硅酸盐相.     

添加轻烧氧化镁对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

以工业氧化铝和重烧氧化镁为原料,通过添加轻烧氧化镁微粉的方法,合成了镁铝尖晶石轻质耐火材料,考察了添加轻烧氧化镁微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响.研究结果表明,添加轻烧氧化镁微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用,烧结温度越高越有利于镁铝尖晶石的合成.     

高钛型高炉渣中钛组分选择性富集与析出研究进展

基于含钛高炉渣综合利用的大量研究工作,对含钛高炉渣的利用现状及高钛渣中钛组分的富集和析出等进行了综述。钛渣提钛的利用主要有制取钛合金、酸处理、碱处理或高温碳化-低温氯化处理高钛渣以及利用选择性分离技术提取钛富集相。重点对高钛渣中富集相为钙钛矿相、金红石相和黑钛石相的结晶行为研究进展进行了介绍。含钛相从熔渣中有效地富集、分离并实现工业化生产,是高钛渣提钛利用研究的重点和方向。有效地提取高钛渣中分散的钛元素,对钛渣的综合利用具有重要的经济价值和实际意义。     

攀枝花高镁钙高钛渣相组成的探讨

通过实验分析电炉熔炼的高镁钙高钛渣渣相组成,查明有五个渣相。特别是发现了高钙镁富集区结晶相。在玻璃质相中镁的氧化物颇为富集。从而确证高钛渣中87％的氧化镁不是与高钛渣中的黑钛石型和塔基石型固溶体形成组织间隙的固溶体。通过稀盐酸浸出试验,证明用稀盐酸浸出可以除去这类高钛渣中MgO达到85％左右。     

Study on Preparation of Mctatitanic Acid by Hydrolysis in the Process of Producing Titanium Dioxide by Decomposition of Titanium Slag with Alkali Molten Salt

NaOH熔盐法用钛渣制备TiO2是一种制备二氧化钛的新方法,水解制备偏钛酸是新工艺中重要的环节之一.试验考察了钛液的浓度、F值及水解时间等影响偏钛酸粒度及转化率的因素.结果表明,钛液水解率在开始的30 min左右均较低,50 min以后迅速提高,100 min以后水解率随时间变化趋于平缓.温度越高,F值越低,钛液浓度越低,水解反应进行得越快,且最终转化率较高.水解产物偏钛酸粒度开始随水解反应时间增加而增大,3h后偏钛酸的粒度随时间增加略有波动,偏钛酸的粒径随钛液浓度及F值增大而减小,随钛液稳定度提高而减小.试验确定的偏钛酸制备工艺条件如下:TiO2浓度200g/L左右,F值1.8～1.9,微沸状态下水解,水解时间4h.     

碳对含钛高炉渣钠化反应热力学及钠化率的影响

为高效回收含钛高炉渣中钛元素,探索含钛高炉渣综合利用的新工艺。通过热力学计算分析了含钛高炉渣钠化可行性,热力学计算结果表明,在高于碳酸钠熔点1 124 K低于1 423 K的温度范围内进行含钛高炉渣的钠化反应是可行的。采用渣碱共熔法对含钛高炉渣进行钠化试验研究,结果表明,碳可以促进含钛高炉渣的钠化,随着配碳量的增加,含钛高炉渣的钠化率增加,在含钛高炉渣粒径d0为0.075 mm、反应温度为1 423 K、反应时间为2 h的条件下,当配碳量为nC∶nNa_2CO_3=2∶1时,含钛高炉渣的钠化率达到78%并维持稳定状态。     

基于转底炉直接还原工艺的钒钛磁铁矿综合利用试验研究

通过大量试验研究,提出了＂钒钛磁铁矿转底炉直接还原—电炉深还原—含钒铁水提钒—含钛炉渣提钛＂工艺流程。铁、钒、钛元素回收率分别达到90.77%、43.82%和72.65%。通过试验室和工业试验研究,解决了钒钛磁铁矿直接还原金属化率低、电炉深还原钒还原率低、高硅铁水提钒、高镁铝含钛炉渣提钛等技术难题,获得了直接还原金属化率大于90%,电炉深还原钒还原率大于80%,钒渣提钒钒回收率大于65%,钛渣提钛钛回收率大于75%的良好效果,分别获得了符合电炉炼钢要求的低碳生铁、符合YB/T5304-2006要求的片状V2O5和达到PTA121质量要求的钛白产品。     

含钒电熔钛渣的物相组成

用工艺岩石学方法,研究了电熔钛渣的物相组成并认为:含钒电熔钛渣属黑钛石型钛渣,渣中钒钛主要赋存于黑钛石固溶体中;黑钛石性脆,不利选矿富集;添加磷酸,石英有助于黑钛石转变为金红石;FeO对渣中物相组成影响最明显,控制FeO 5～10％范围内,渣的物相组成最简单,对电炉熔分操作和铁与矾钛分离是适宜的。     

新型熔剂的开发及其处理渣在铝电解生产中的应用

对几种不含Ca、K元素的新型熔剂在铝合金熔炼过程中的应用效果进行了实验室试验和工业试验,并与含Ca、K元素的传统熔剂做了对比。结果表明,新型熔剂熔体表观净化效果好,渣与熔体液面分离清晰,成品试样夹渣、晶粒度及针孔与传统熔剂有同样好的效果。处理后的铝渣Ca、K含量明显降低,回收铝后的铝灰可返回电解生产应用,提高了铝的回收率,但影响原铝品位0.025%,导致电解质中氟化钙、氟化镁的富集,给生产技术条件的保持带来了挑战。