天然金紅石沸騰氯化過程的研究.pdf

1、隨著近年來冶煉技術(shù)的進(jìn)步，鈦在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮的作用越來越大。在不同的鈦冶煉原料中，天然金紅石因其具有含鈦量高、雜質(zhì)含量少及易于實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)外先進(jìn)鈦生產(chǎn)企業(yè)廣泛采用，但由于我國(guó)天然金紅石資源的匱乏以及國(guó)外企業(yè)對(duì)天然金紅石沸騰氯化技術(shù)的封鎖，我國(guó)在該方面的研究處于相對(duì)落后階段。
　　本文以天然金紅石為研究對(duì)象，采用化學(xué)分析、SEM、XRD等分析手段對(duì)天然金紅石進(jìn)行了礦物組成及微觀結(jié)構(gòu)分析，對(duì)沸騰氯化過程熱力學(xué)進(jìn)行了計(jì)算，采

2、用單因素試驗(yàn)對(duì)氯化過程參數(shù)對(duì)天然金紅石沸騰氯化過程影響及氯化過程動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，得到以下結(jié)論:
　　本文首先對(duì)天然金紅石的礦物學(xué)進(jìn)行了研究，確定了其中各元素的含量及存在形態(tài)，與人造金紅石相比，天然金紅石的表面結(jié)構(gòu)更加致密，這也是天然金紅石沸騰氯化過程對(duì)操作條件要求較高的原因之一。
　　其次，對(duì)沸騰氯化過程的熱力學(xué)進(jìn)行了研究，計(jì)算了含鈦物料及雜質(zhì)相在沸騰氯化過程中可能發(fā)生反應(yīng)的吉布斯自由能變，并對(duì)沸騰氯化過程通氧反應(yīng)的反應(yīng)熱

3、進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明:在有碳存在的情況下通氧不會(huì)使生成的氯化物氧化，通氧可以提高反應(yīng)的放熱量從而使氯化過程維持自熱。
　　第三，考察了沸騰氯化過程參數(shù)對(duì)天然金紅石沸騰氯化效果的影響，結(jié)果表明:天然金紅石的沸騰氯化效率隨反應(yīng)溫度的升高、礦石粒度的降低、氯氣流量的提高、氯化時(shí)間的延長(zhǎng)而上升，天然金紅石沸騰氯化的適宜條件為:反應(yīng)溫度950℃、天然金紅石粒度-160目、煅后石油焦粒度-100目、石油焦配比30∶100、入口氯氣流量0.03

4、6m3/h、沸騰氯化時(shí)間30min、入口氯氣壓力0.14MPa、氯氣濃度100％，在此條件下天然金紅石的氯化效率可達(dá)95％以上;氧氣和空氣在氯氣中添加量對(duì)天然金紅石沸騰氯化效果的影響的研究表明:隨著氧氣和空氣配比的增加，天然金紅石沸騰氯化反應(yīng)速度會(huì)有一定程度的下降，該影響隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而減小，在一定的反應(yīng)條件下天然金紅石的沸騰氯化效率同樣可以達(dá)到95％左右。
　　對(duì)天然金紅石沸騰氯化過程的動(dòng)力學(xué)研究表明:天然金紅石沸騰氯化過程滿