改性含鈦高爐渣鹽酸浸出制備富鈦料的研究.pdf

1、論文研究了鹽酸法由改性含鈦高爐渣制備富鈦料的技術(shù)，并制備出TiO<,2>品位大于98％的富鈦料。 改性鈦渣進(jìn)行 X-射線衍射和掃描電鏡分析表明，改性鈦渣主要由鈣鈦礦、鈦輝石、富鈦透輝石、鎂鋁尖晶石等組成。 鹽酸浸出改性鈦渣的熱力學(xué)分析表明，在25℃～160℃之間的溫度下，改性鈦渣的主要化學(xué)成分TiO<,2>、CaO、MgO、FeO、AL<,2>O<,3>與鹽酸反應(yīng)的△G值都小于零。因此，這些化學(xué)成分在25℃～160℃間都

2、能與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但由于這些化學(xué)成分并不是完全單獨(dú)存在，而是脈絡(luò)般分布于鈦渣中，這對(duì)鹽酸浸出速率和浸出效果產(chǎn)生很大的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在常壓條件下，浸出反應(yīng)速率緩慢，鹽酸除去雜質(zhì)效果差，浸出渣達(dá)不到用作氯化法鈦白原料的要求；在加壓條件下，鈦及雜質(zhì)的浸出反應(yīng)速率明顯加快，可制備含TiO<,2>98％以上的富鈦料。 鹽酸浸出改性鈦渣的動(dòng)力學(xué)研究表明，浸出反應(yīng)基本符合“未反應(yīng)核縮減模型”，在常壓下鈦的浸出反應(yīng)活化能為15.79k

3、J/mol，為混合控制；在加壓條件下，鈦的浸出反應(yīng)活化能為12.85kJ/mol，為邊界層擴(kuò)散控制。 本論文主要以經(jīng)選擇性富集的改性含鈦高爐渣(含TiO<,2>32％左右)為原料，通過(guò)鹽酸酸解工藝制備富鈦料。選擇適當(dāng)?shù)墓に嚄l件，使得高鈦渣中的鈦及雜質(zhì)以可溶性組分形式進(jìn)入溶液，再經(jīng)濃縮、水解、煅燒等工藝，制備富鈦料。 本實(shí)驗(yàn)主要研究鹽酸在常壓和加壓條件下酸浸過(guò)程的影響因素：鹽酸濃度、反應(yīng)溫度、礦酸比、粒度、反應(yīng)時(shí)間，并分析

4、精礦經(jīng)酸解過(guò)濾后濾液中鈦的含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著鹽酸濃度的提高，反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，溫度的提高，礦酸比的降低，粒度的減小等均會(huì)在一定程度上提高精礦中鈦的浸出率。且在100℃以下直接用鹽酸酸解精礦，鈣、鎂、鋁，鐵等雜質(zhì)部分進(jìn)入溶液，而鈦則只有少部分進(jìn)入溶液中；而在提高反應(yīng)溫度的條件下，鈦及其他雜質(zhì)則大部分都能以可溶性組分形式進(jìn)入液相，而硅則主要留在固相中，所得溶液再經(jīng)調(diào)節(jié)pH值等水解、煅燒即可得到高品位的富鈦料。較佳工藝參數(shù)為：30％鹽酸，