鈦鐵礦還原銹蝕法制取富鈦料過程強(qiáng)化的基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著金紅石資源逐漸枯竭,價(jià)格低廉的鈦鐵礦已成為鈦工業(yè)的主要生產(chǎn)原料,但鈦鐵礦的TiO2品位較低,一般需將其制備成高品位的富鈦料。還原銹蝕法被認(rèn)為是鈦鐵礦制取富鈦料的一種有效方法,目前在工業(yè)中得到應(yīng)用,但該法存在還原難度大,銹蝕時(shí)間長、生產(chǎn)效率低等問題。針對上述問題開展鈦鐵礦還原銹蝕法制取富鈦料過程強(qiáng)化的基礎(chǔ)研究,對于加快還原銹蝕法在鈦鐵礦制取富鈦料工業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用具有重大意義。
　　 本文以攀西鈦鐵礦為原料,綜合運(yùn)用冶金動(dòng)力

2、學(xué)及電化學(xué)原理,結(jié)合X-射線衍射、光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡等現(xiàn)代微觀測試手段,探討了添加劑對鈦鐵礦還原銹蝕法制取富鈦料的影響,深入研究了不同銹蝕體系對還原鈦鐵礦銹蝕行為及其對富鈦料制備的影響;在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)研究了還原鈦鐵礦銹蝕速率過程的強(qiáng)化措施及鐵副產(chǎn)品的物相控制與鈦鐵分離的關(guān)系,獲得了以下主要結(jié)論:
　　 (1)鈦鐵礦配加添加劑對還原鈦鐵礦金屬化率產(chǎn)生明顯的影響,但對后續(xù)的銹蝕分離過程中非鐵雜質(zhì)的去除作用不大。對還原鈦鐵礦金屬化率

3、的影響是添加劑影響鈦鐵礦還原銹蝕法制取富鈦料的主要原因。研究表明,適宜的添加劑為NazCO3+Na2B4O7·10H2O,其適宜用量為Na2CO31.5％、Na2B4O7·10H2O1.5％。
　　 (2)還原鈦鐵礦的銹蝕體系選擇研究發(fā)現(xiàn),氟化氫銨+鹽酸和氯化銨+鹽酸有使還原鈦鐵礦銹蝕反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻龇磻?yīng)的傾向,適宜的銹蝕體系為氯化銨溶液。液固比、通氣速率和溫度是其主控因素。
　　 (3)氯化銨銹蝕體系通入氧氣是強(qiáng)化還原鈦

4、鐵礦銹蝕反應(yīng)速率過程的有效措施。動(dòng)力學(xué)研究表明,還原鈦鐵礦中金屬鐵的銹蝕過程受內(nèi)擴(kuò)散控制,銹蝕體系通入氧氣金屬鐵銹蝕過程的表觀反應(yīng)活化能由通入空氣時(shí)的13.28KJ·mol-1降低至8.12KJ·mol-1,通入氧氣加快了其內(nèi)擴(kuò)散過程,促進(jìn)了還原鈦鐵礦中金屬鐵銹蝕過程的陰極反應(yīng)。
　　 (4)還原鈦鐵礦銹蝕產(chǎn)物中鐵副產(chǎn)品的物相影響后續(xù)鈦鐵分離效果,研究發(fā)現(xiàn),形成針鐵礦時(shí)鈦鐵分離效果最好,所得富鈦料TiO2品位為77.81％,回收