钛精矿酸解尾气中升华硫产生的机理分析

针对硫酸法钛白酸解过程中升华硫堵塞管道从而影响钛白粉连续生产的问题,从钛精矿的结构组成分析出发,结合其在酸解过程可能存在的主要化学反应和实际生产中具体的酸解工艺条件,通过计算相关反应的吉布斯自由能变化,绘制酸解反应条件下体系的电位-pH图,探究了酸解尾气中升华硫产生的机理。结果表明,酸解尾气中单质硫应该主要来源于钛精矿中的磁黄铁矿（FeS）,磁黄铁矿在酸解的高温（180～220℃）、高酸度（pH：-1.51～-1.47）复杂环境下被氧化生成单质硫,待反应结束后冷却凝固形成升华硫。因此在生产中可以从具体工艺入手,在不降低酸解率的情况下改变酸解环境（改变化学电位、降低环境pH值）,以此规避或减小升华硫的产生,降低升华硫对硫酸法钛白的影响。     

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。