| 高钙镁钛精矿沸腾氯化制备TiCl4的热力学及动力学 |
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| 引用本文： | 朱福兴,马占山,陈爱祥,李良,黄志鹏,彭卫星.高钙镁钛精矿沸腾氯化制备TiCl4的热力学及动力学[J].有色金属(冶炼部分),2024(6):42-52. |
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| 作者姓名： | 朱福兴 马占山 陈爱祥 李良 黄志鹏 彭卫星 |
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| 作者单位： | 钒钛资源综合利用国家重点实验室,钒钛资源综合利用国家重点实验室,攀钢集团攀枝花钛金属材料有限公司,钒钛资源综合利用国家重点实验室,攀钢集团攀枝花钛金属材料有限公司,钒钛资源综合利用国家重点实验室 |
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| 基金项目： | 四川省科技计划项目（2019YJ0687） |
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| 摘 要： | 针对高钙镁钛精矿难以满足沸腾氯化制备四氯化钛工艺问题，从热力学和动力学角度对高钙镁钛原料碳热还原—沸腾氯化制备TiCl4工艺进行了深入研究。结果表明：钛精矿高温碳热还原历程为：FeTiO3 → TiO2+Fe → TinO2n-1(n=4~9)+Fe → Ti3O5+Fe → Ti2O3+Fe → TiCxO1-x+Fe，碳氧钛生成的温度必须高于1 400 ℃，此时钛精矿中的Ca、Mg、Al、Si、Mn等杂质元素在1 800 ℃以内都不会被还原为对应的碳化物；高钙镁钛铁矿精矿碳热还原制备碳氧钛过程中，失重率随温度升高呈现4阶段上升，其中阶段1和3分别为受扩散控制生成金属Fe和碳氧钛的快速失重段，而阶段2和4分别为金属Fe和碳氧钛形核长大的缓慢失重阶段，4个阶段的表观活化能分别为49.84、—2.24、12.82、—2.53 kJ/mol。沸腾氯化过程还原产物中的Fe、MgO和CaO均会优先被氯气氯化，但当存在TiO2时，SiO2和Al2O3则不易被氯化，碳氧钛较适宜沸腾氯化的温度为300~650 ℃，沸腾氯化前5 min为还原产物中碳氧钛的快速氯化阶段，主要受表面化学反应的控制，而后5~20 min为Ti2O3的缓慢氯化阶段，主要受颗粒内部扩散控制的影响。
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| 关 键 词： | 高钙镁钛精矿 沸腾氯化 四氯化钛 碳氧钛 |
| 收稿时间： | 2024/1/18 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2024/1/25 0:00:00 |
Thermodynamic and Kinetic of Preparation of TiCl4 from High Ca and Mg Impurities Titanium Concentrate by Boiling Chlorination |
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| ZHU Fuxing,MA Zhanshan,CHEN Aixiang,LI Liang,HUANG Zhipeng and PENG Wenxing.Thermodynamic and Kinetic of Preparation of TiCl4 from High Ca and Mg Impurities Titanium Concentrate by Boiling Chlorination[J].Nonferrous Metals(Extractive Metallurgy),2024(6):42-52. |
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| Authors: | ZHU Fuxing MA Zhanshan CHEN Aixiang LI Liang HUANG Zhipeng and PENG Wenxing |
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| Affiliation: | State Key Laboratory of Vanadium and Titanium Resources Comprehensive Utilization,Pangang Group Research Institute Co,Ltd,,,,, |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | high Ca and Mg impurities titanium concentrate boiling chlorination TiCl4 titanium oxycarbide |
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