一、用攀枝花钛精矿制取高品位富钛料的途径(论文文献综述)
李哲[1](2020)在《攀西钛精矿提质制备人造金红石研究》文中进行了进一步梳理攀枝花-西昌(以下简称攀西)地区钛资源储量占我国总储量的90%,在当前选矿技术获得钛精矿的钙、镁等杂质含量高,主要用于高能耗、重污染的硫酸法钛白或酸溶性钛渣的生产,难以制备满足先进沸腾氯化工艺要求的富钛料。开发攀西钛精矿制备沸腾氯化用富钛料新技术,已成为促进我国钛产业可持续发展的重要方向。本文以攀西钛精矿氧化焙烧-磁选提质和提质矿选择性氯化制备人造金红石工艺为研究对象,针对磁化焙烧过程难调控和氯化过程杂质钙、镁难去除的问题,采用高效可控的流态化氧化焙烧和流态化氯化技术方案,重点研究揭示焙烧-磁选过程矿物转化及杂质分离规律和选择性氯化过程钙、镁关键杂质氯化行为规律,建立优化调控机制,为建立攀西钛精矿提质制备人造金红石新技术提供参考。主要取得以下研究成果:(1)攀西地区红格矿区的钛精矿中钙、镁、铝、硅等非铁杂质含量较高,主体矿相存在含锰的钛铁矿和含镁的钛铁矿及未完全解离的硅酸盐脉石,磁饱和点和矫顽力分别为2000 Gs和270 Gs,具有弱磁性。热分析和物相转变研究结果表明,钛精矿在空气中,温度550℃以上开始氧化增重并放出热量,氧化新生成的Fe2O3与未氧化FeTiO3可形成磁性固溶体xFeTiO3·(1-x)Fe2O3,但会因继续氧化转变为TiO2和Fe2O3而磁性显着减弱。(2)基于流态化氧化焙烧实验结果,焙烧优化氧化磁化温度范围为650℃~750℃,温度越高使钛精矿达到磁性极值所需时间越短。焙烧优化参数为725℃氧化30 min或650℃氧化90 min,样品中Fe2+/TFe含量比为0.51,其磁饱和点分别增大至9500 Gs和10000 Gs,矫顽力也增加至500 Gs和495 Gs,磁性明显增强。氧化后的钛精矿主体矿物与脉石边界出现一定程度的裂纹,经过湿式球磨5 min后,平均粒径可减小至42.20 μm,可基本实现脉石与主体矿物单体解离,继而有利于后续磁选分离去除。(3)不同参数下的磁选结果表明,杂质去除率随矿物粒度的减小或磁场强度的降低而略有增加,但钛回收率显着下降。在725℃氧化30min、球磨5min至平均粒径42.20μm、磁场强度0.35 T的优化条件下,钛回收率47.45%,精矿中 CaO、MgO、Al2O3 和 SiO2 含量分别为 0.28wt.%、2.17wt.%、0.63 wt.%和 1.35 wt.%,相应去除率分别为81.82%、76.51%、81.35%和83.92%,可有效实现提质。磁选尾矿的TiO2品位仍高达46.50 wt.%,可直接用于硫酸法钛白或酸溶性钛渣生产,从而实现攀西钛资源的梯级利用。(4)热力学计算分析结果表明,氧化钛精矿中的铝、硅杂质难以被选择性氯化脱除,而铁、锰、钙、镁等杂质组分均可优先于钛组分发生氯化,可实现选择性氯化除杂,结合热力学平衡区域图,随着温度的升高可实现Fe、Ca、Mg选择性氯化的热力学平衡区域均有所减小;杂质铁和钙相对于钛可易于被选择性氯化去除,而杂质镁易形成难以氯化的二钛酸镁(MgTi2O5)稳定相,不利于其氯化去除。(5)为了满足流态化对物料的粒度要求,磁选提质精矿经过烧结造粒后用于选择性氯化实验。采用一氧化碳和氯气混合气体进行选择性氯化,可将杂质铁等实现氯化挥发脱除,而杂质锰、钙、镁等反应形成氯化物可进一步水浸脱除。杂质铁、锰的去除率均随氯化温度的升高和时间延长而逐渐增加,钙可在较低温度和较短时间内实现去除,而镁的去除率需要超过900℃时才较快增加,随氯化温度升高和时间延长杂质铝可发生氯化脱除,而杂质硅也可部分去除。(6)在选择性氯化过程中,杂质镁的有效脱除是制备人造金红石的关键。氯化过程遵循未反应核收缩方式,因杂质镁主要赋存于钛铁矿物相中,随着铁的氯化挥发和镁的富集,未反应核中的镁可形成较为稳定的钛酸镁(MgTiO3)和二钛酸铁镁(MgTi2O5-Fe2Ti2O7或MgTi2O5-Fe3Ti2O10),阻碍了镁的氯化去除和铁的深度去除,需要较高氯化温度和较长氯化时间才能有效去除,继而增加了钛的氯化损失。(7)在Cl2与CO体积比1:1、氯化温度1000℃和氯化时间60 min的优化参数下,提质钛精矿的氯化渣经水浸可得到TiO2品位为96.34 wt.%,杂质Fe2O3、MnO、CaO、MgO、A12O3 和 SiO2 含量分别为 0.64wt.%、0.01 wt.%、0.14wt.%、0.66 wt.%、0.15 wt.%和1.77 wt.%的高品位人造金红石,杂质铁、锰、钙、镁、铝的硅去除率分别为 99.53%、99.58%、81.84%、89.46%、93.84%和 51.77%。产品粒径大于100 μm占比56.33%。初步形成的焙烧磁选矿提质-选择性氯化制备人造金红石新方法,为我国攀西钛资源高效利用提供新的途径。
范鹤林[2](2019)在《熔融电炉钛渣改性及钙镁杂质去除的基础研究》文中指出钛冶金的主要产品是金属钛和钛白粉,两者都由TiCl4生产而来。制取TiCl4的主流工艺是流态化氯化法,该方法对原料中钙镁杂质含量要求严格,一般为ω(CaO+MgO)<1.50%。因此,制备适用于流态化氯化工艺的合格富钛料是钛冶金的重要环节。攀西地区的钛渣在国内富钛料市场具有重要地位,然而其较高含量钙镁杂质导致其不能被流态化氯化工艺利用。因此,开发低成本及高效率去除钛渣中钙镁杂质的新技术,具有重要的工业价值和现实意义。本论文提出了熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的新思路,可利用熔融钛渣显热进行改性处理,为低成本及高效率去除钛渣钙镁杂质提供了新途径。基于攀西电炉钛渣和黑钛石固溶体的性质,确定了熔融钛渣改性的有利条件。在此基础上,首先采用热力学计算软件FactSage6.3,明确了熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的热力学原理。其次,通过熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的实验研究,获得了主要工艺参数对钛渣钙镁杂质去除的影响规律,确定了适宜的工艺参数。随后,采用EPMA等表征手段,阐述了熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的机理。最后,采用分子动力学的计算方法,研究了含硼熔融钛渣结构参数和传输性质,明确了B2O3促进熔融钛渣中低价钛转化为金红石的原理。主要研究结果概括如下:(1)研究了攀西电炉钛渣和黑钛石固溶体的性质,确定了熔融钛渣改性的有利条件。原料钛渣中绝大部分的Ca和Si元素赋存于硅酸盐中,绝大部分的Mg和Ti元素赋存于黑钛石固溶体中,Al、Fe和Mn元素赋存于两者中。黑钛石是一种化学稳定性很高的固溶体,直接酸浸去除该固溶体中的杂质是不可行的。控制熔融钛渣的结晶条件(添加剂、冷却气氛等),抑制黑钛石固溶体的生成,使钙镁杂质转变为酸溶性的物相,是实现钛渣钙镁杂质去除的可行方案。(2)采用热力学计算软件FactSage6.3,明确了熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的热力学原理。在熔融钛渣冷却结晶过程中,氧化性气氛可以促进黑钛石固溶体向金红石的转变。熔融钛渣冷却结晶的过程中,CaO优先与B2O3发生化学反应生成Ca2B2O5,MgO优先与B2O3发生化学反应生成Mg3B2O6,Ti2O3优先与O2发生化学反应生成金红石。硼酸盐容易与酸发生化学反应,金红石不溶解于酸。采用盐酸浸出,可以实现去除改性钛渣钙镁杂质同时富集TiO2的目的。(3)研究了工艺参数对钛渣钙镁杂质去除的影响规律,确定了适宜的工艺参数。B2O3加入量从0%增加到2%时,钛渣中钙镁杂质含量显着降低。随着B2O3加入量继续增大,钛渣中钙镁杂质含量没有明显减低。盐酸浓度(5%)、浸出温度(80℃)和浸出时间(30min)对钛渣中钙镁杂质含量的影响呈现出与B2O3加入量相近的规律。考虑到钛渣中钙镁杂质的去除效果及原料(能量)的利用效率,确定了熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的适宜的工艺参数。该工艺参数为:B2O3加入量2%,盐酸浓度5%,浸出温度80℃,浸出时间30min。最终煅产物中TiO2,(CaO+MgO)和SiO2的含量分别为86.77%,1.23%和0.91%,符合流态化氯化工艺对原料中钙镁杂质的要求。(4)采用EPMA等表征手段,研究了B2O3对熔融钛渣改性及钙镁杂质去除过程中钛渣的物相组成、表面形貌、元素迁移和钛原子价态的影响规律,阐述了熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的机理。在熔融钛渣改性过程中,B2O3一方面起到结合钙镁杂质生成硼酸盐(Ca2B2O5和Mg3B2O6)的作用,另一方面起到促进金红石生成的作用。在熔融钛渣改性过程中,Ti元素和Ca、Mg及B元素向不同区域迁移和富集,分别生成金红石和硼酸盐;来不及迁移的元素停留在两富集区域的边界上,形成“残余”的黑钛石固溶体。随着B2O3加入量的增大,元素迁移也更完全和彻底一些。在改性钛渣酸浸过程中,硼酸盐被溶出而进入溶液,黑钛石固溶体和金红石没有被溶出而保留在渣相中,改性钛渣钙镁杂质被有效去除,钛元素得到进一步富集。(5)采用分子动力学的计算方法,研究了熔融钛渣微观结构及传输性质,为掌握熔融电炉钛渣的结构和性质奠定基础。在TiO2-CaO-MgO-SiO2体系,离子的自扩散系数大小次序为:Mg2+>Ca2+>Ti4+>O2->Si4+。随着钙镁杂质含量由3.50%增加到31.5%,各离子的自扩散系数均有所增大但大小次序不变,该系熔体的粘度由0.098Pa s降低到0.064Pa s。随着钙镁杂质含量的增大,Mg-O键部分代替Ti-O键,导致体系结构强度降低,离子自扩散系数的增大,熔体粘度的减低。采用分子动力学的计算方法,研究了含硼熔融钛渣微观结构及传输性质,进一步从理论上阐释了熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的机理。在B2O3-TiO2-CaO-MgO-SiO2体系中,离子的自扩散系数大小次序为:Mg2+>Ca2+>B3+>Ti4+>O2->Si4+。随着B2O3含量由0%增加到24%,各离子的自扩散系数均有所增大但大小次序不变,该体系熔体的粘度由0.079Pa·s降低到0.032Pa·s。在该体系中,BO3平面三角形结构是BOp多面体中的主体。BO3平面三角形属于层状的二维结构,层与层之间属于较弱的分子力。B2O3的加入使得含硼熔融钛渣结构的整体强度降低,各离子的自扩散系数增大,熔体粘度降低。这样的变化增加了熔融钛渣中Ti3+与O2接触,有利于熔融钛渣中低价钛的氧化。
刘娟[3](2018)在《攀枝花钛资源制备沸腾氯化用富钛原料研究进展》文中研究表明攀枝花钛原料制备高品质富钛料是我国钛工业可持续发展的重要保障,而盐酸浸出法则是攀枝花钛铁矿制备高品质富钛料的最佳方法之一。早期开发的两大主流盐酸法流程(选冶联合加压工艺和预氧化一流态化常压浸出工艺)存在产品粉化严重及盐酸再生回收利用困难等问题。攀钢自主研发的流态化氧化一流态化还原一流态化常压浸出制备人造金红石工艺路线能有效解决上述问题,但此工艺存在原料粒度过细和富钛产品CaO、SiO2杂质含量超标问题。采用钛精矿电炉熔炼冶炼钛渣,然后再通过盐酸法处理制备高品质富钛料的工艺可以解决攀枝花钛原料粒度过细问题,但此工艺会导致产品中CaO、SiO2杂质含量超标和工业化放大困难的问题。通过优化现有选矿工艺,降低原料中的解离硅酸盐脉石,可以有效降低两条工艺路线所得产品的CaO、SiO2杂质含量。
程楚[4](2018)在《多级深度还原制备低氧低铝钛铁基础研究》文中研究指明钛铁主要在钢铁冶金行业中作为脱氧剂、除气剂和碳硫稳定剂,还用作焊条涂料以及储氢材料。目前,钛铁的制备方法主要有铝热法、重熔法、碳热还原法和熔盐电解法。铝热法具有工艺简单、生产成本低等优点,但该方法制备钛铁中Al、O和S残留量高,尤其是高钛铁。针对传统铝热法存在的缺点,本课题提出了多级深度还原制备低氧低铝钛铁的新方法,其主要步骤为:首先,在还原剂Al不足的条件下进行铝热还原获得高温熔体;再加入CaO-Al2O3基预熔渣提高渣碱度进行强化熔分;最后用还原性更强的Ca进行深度还原脱氧,得到低氧低铝钛铁。为此,本文对多级深度还原制备低氧低铝钛铁过程中的铝热还原、强化熔分、Ca深度还原过程进行了系统的研究。对铝热还原、强化熔分、Ca深度还原过程的热力学进行了计算,结果表明:在铝热还原过程中,反应体系的单位质量反应热随KClO3配比的增加而增大,而随CaO配比的增加、还原剂Al配比的降低而明显降低。Ti-Al-O熔体热力学模型计算结果显示,Al将TiO还原为Ti是Al分步还原TiO2过程中的“限制步骤”。随Al含量的升高,Al将TiO还原为Ti的反应在Ti-Al-O熔体中的“脱氧极限”逐渐降低,有利于低价钛氧化物脱氧反应的进行,熔体O含量降低。在Ti-Al-O熔体中引入新组元Fe(体系变为Ti-Al-Fe-O),进一步促进了低价钛氧化物脱氧反应的进行且Fe含量越高效果越明显。在强化熔分过程中,加入预熔渣中CaO的含量越高,越有利于合金中Al2O3夹杂的去除和脱S反应的进行。采用Ca进行深度还原脱O、脱S是可行的,但温度升高不利于脱O、脱S反应的进行。针对铝热还原过程,研究了单位质量反应热(q)、还原剂Al配比(RAl)、CaO配比(RC/A)对物料燃烧速率、渣金分离效果及合金收率的影响规律。结果表明:随着单位质量反应热的增大,物料的燃烧速率增加,合金收率增大。随着还原剂Al配比的降低,物料的燃烧速率先降低后逐渐增大,合金收率降低。随CaO配比的增大,物料的燃烧速率降低,合金收率先升高后降低。随着单位质量反应热和CaO配比升高,合金中Al2O3夹杂逐渐减少,渣金分离效果变好;随还原剂Al配比的降低,合金中Al2O3夹杂迅速增多,渣金分离效果变差。随CaO配比的增加,渣的硫容量和Ls(硫的分配比)均逐渐增大,而合金中的S含量逐渐降低。针对强化熔分过程,研究了温度、时间、预熔渣成分对铝热还原制备高温熔体的Al2O3夹杂去除及脱S效果的影响规律。结果表明:在1873~2023 K范围内,随着温度升高,强化熔分后合金中O残留量呈降低趋势。随着熔分时间的增加,合金中的Al和O残留量显着降低。增加熔分时间和加入预熔渣提高渣碱度可以强化渣金分离效果。Al2O3夹杂的去除是一个颗粒上浮、聚集、重新长大、进入渣金界面、被渣吸收的分离过程。铝热还原后合金直接熔分可将Al和O残留的质量分数从10.38%和9.36%分别降至6.52%和4.54%,提高渣碱度熔分后Al和O残留的质量分数分别可降至4.24%和1.56%。随着预熔渣中CaO含量的升高,熔分后合金中Al、O和S含量均逐渐降低。当加入CaO的质量分数为66.67%预熔渣熔分后,Al、O和S残留的质量分数分别降低至3.31%、0.98%和 0.182%,脱除率分别为 53.51%、80.44%和 54.84%。针对深度还原过程,探究了 Ca加入量对脱O、脱S及合金微观组织的影响规律。结果表明:经Ca深度还原以后,合金中的Fe4Ti2O、Ti60等相因被深度还原脱氧而消失,长条状富Si结构相和Ti3Al相因合金中原子迁移而消失,出现了 AlFe3相和金属Ti相。随着Ca加入量的增加,金属钛相的尺寸逐渐减小,O和S残留含量逐渐降低。铝热还原制备钛铁合金中Al、O和S残留的质量分数分别高达7.48%、8.72%和0.386%;经强化熔分后,合金中Al、O和S残留的质量分数分别降低至3.31%、2.71%和0.175%;当Ca加入量为合金质量的12%时,深度还原后合金中Al、O和S残留的质量分数分别为2.12%、0.67%和0.031%,脱除率分别为35.95%、75.28%和77.97%;整个多级深度还原过程中Al、O和S的脱除率分别为71.66%、92.32%和92.08%。采用多级深度还原可制备出Ti、Al、Si、O和S质量分数分别为72.13%、2.57%、1.79%,0.67%和0.031%的低氧低铝钛铁,符合国家高钛铁标准。
王鹏[5](2018)在《从锐钛矿萃取渣中提钪及制备富钛料试验研究》文中研究表明贵州晴隆锐钛矿为大型含钪锐钛矿,原矿含Sc2O384.7g/t、TiO25.3%,由于矿物组成复杂、嵌布粒度较细,选矿难以突破。针对该难选锐钛矿进行了湿法化学处理研究,经酸浸-萃取得到了含Sc2O3585g/t、TiO2 23.12%的萃取渣。为进一步分离富集萃取渣中的钪和钛得到相应产品,本论文进行了萃取渣提钪及制备富钛料的试验研究。萃取渣“焙烧—水洗”脱钠试验研究表明:焙烧温度800℃,焙烧时间60min,焙砂水洗脱钠液固比6:1,水洗温度25℃,水洗时间60min,电机搅拌速度300r/min的工艺条件下,萃取渣中氢氧化钠的单级脱除率(回收率)达80.67%。萃取渣经三级逆流洗涤脱钠,可回收87.15%的浓度为0.35mol/L的氢氧化钠溶液循环再用,并得到含Sc2O3 902 g/t、TiO2 46.67%、TFe18.85%、Na2O 5.76%的水洗渣。水洗渣盐酸浸出制备富钛料的试验研究表明:磨矿细度为-0.074mm含量95%,液固比5mL/g,初始盐酸浓度8.3mol/L,浸出温度85℃,浸出时间1h,搅拌速度300r/min,可获得TiO2含量90.02%、Sc2O3含量36g/t、TFe含量0.15%、SiO2含量6.54%、Al2O3含量0.97%的高品位富钛料和含Sc2O3 163mg/L、Fe41.30g/L、Al2O30.6g/L、SiO21.35g/L、HCl 90g/L的盐酸浸出液。钪、铁浸出率分别为99.97%、95.53%。盐酸溶液中的萃取提钪试验研究表明:采用P204(2%)+仲辛醇(5%)+260#溶剂油(93%)、相比O/A=1:1、振荡时间5min进行钪的萃取,采用盐酸浓度6mol/L、相比O/A=3:1、振荡时间5min,有机相酸洗除铁,采用NaOH浓度为1mol/L、振荡时间5min,相比O/A=2:1反萃钪,可得到Sc2O3含量15.13%的富钪渣,钪萃取率94.47%、酸洗除铁率84.32%,钪反萃率96%。对P204萃钪后的盐酸溶液进行了萃取除铁的试验研究,研究结果表明:TBP100%、O/A=1:1、相比振荡时间5min萃取铁,NaOH浓度为3mol/L、振荡时间5min,相比O/A=2:1反萃铁,获得了含TFe 46.86%的铁萃取渣,铁萃取率84.32%、铁反萃率94.78%。萃取除铁后的盐酸溶液浓度为2.08 mol/L,可循环利用。在“焙烧—水洗”、“酸浸”等试验研究的基础上,论文进行了锐钛矿萃取渣中提钪及制备富钛料的工艺流程试验,研究结果表明,采用“焙烧—水洗—酸浸—萃取”的工艺流程,获得了含TiO2 91.34%的高品质富钛料和含Sc2O3 15.03%的富钪渣,富钪渣可进一步提纯制备高纯氧化钪及金属钪。本论文的研究进一步解决了不可选锐钛矿中钪、钛的提取问题,为同类低品位含钪、钛矿石或原料的处理提供了重要参考,具有重要的理论意义和现实意义。
刘鹏胜[6](2017)在《预处理对攀枝花钛精矿真空碳热还原的影响》文中认为攀枝花地区钛资源储量占全国储量的90.5%,占世界的35%。由于该地区钛矿资源特点,现用攀枝花钛精矿生产富钛料的方法在生产工艺、能源消耗、资源节约、设备使用状况以及经济效益等方面存在着问题。课题通过对钛精矿进行预处理,再进行真空碳热还原,强化其除杂能力,制备高品位富钛料,研究结果表明:钛精矿真空碳热还原过程中,粒度的减小能加快反应的进行的速度。钛精矿的失重率随粒度的增大而减小,铁金属化率整体上随粒度的变小而增大。200目至250目粒度范围钛精矿主要物相为钛铁矿,1450℃-14%-60min时,300目以上钛精矿粒度铁的金属化率能到达97%,真空碳热还原出的硅进入金属铁相中形成硅铁合金。钛精矿一定配碳量预还原后,随着还原时间的延长,预还原试样的失重率增加,同时碳的百分含量以及残碳率下降,铁的含量与铁的金属化率不断增加,1200℃配碳量12%,当预还原时间为120min时,金属化率为也仅67.6%,还原出的金属铁相呈细小颗粒均匀分布试样中,预还原过程中钛精矿中磁铁矿物相全部还原为金属铁相。不同预还原时间得到试样经真空处理后,预还原时间越长试样中的残余剩碳降低,进一步的碳热还原产生的碳的氧化气体越少,真空处理过程中系统的压强变化值的越小。预还原出来的微小金属铁颗粒为真空处理试样过程中铁的聚集长大形成附着点,为真空处理试样中为铁的进一步还原、聚集长大的创造动力学条件。真空处理后的试样中有低价钛的氧化物Ti1.83O3和Ti2O3。挥发出的金属铁在坩埚盖上冷凝得到,同时硅单质挥发出来在坩埚盖上与金属铁形成硅铁合金。宏观动力学上,初步对真空碳热还原钛精矿动力学计算得到。真空碳热还原铁元素的反应,其限制性步骤为为界面化学反应控制,温度为1200℃时,真空碳热还原钛精矿中铁元素的还原速率方程为1-(1-η)1/3=0.00207t。
耿超[7](2017)在《海滨钛磁铁矿包埋法直接还原—磁选钛铁分离工艺及机理》文中指出海滨钛磁铁矿储量丰富,采选成本低廉,但用常规的选矿方法得到的铁精矿中铁品位低、TiO2含量高,冶炼难度大,并且钛进入了高炉渣,导致钛资源的浪费。研究表明,内配煤直接还原-磁选工艺可以实现钛磁铁矿中钛、铁的有效分离,但煤中所含的灰分会进入到非磁性产品(即钛产品)中,导致钛产品中的TiO2品位低,未实现钛的有效富集。因此,本论文采用包埋法直接还原-磁选工艺,即只将海滨钛磁铁矿压成球,煤不与钛磁铁矿混合,而是包埋在球团的周围进行直接还原焙烧,目的是实现铁和钛的同时回收。以铁品位57.29%、TiO2品位11.42%的印尼某海滨钛磁铁矿弱磁选精矿为试样,系统研究了包埋法直接还原-磁选钛铁分离工艺及机理。考察了添加剂种类及用量、还原剂种类及用量、还原时间和温度等对包埋法直接还原-磁选钛铁分离并分别富集效果的影响。结果表明,无论加入硫酸钠或萤石,还原铁产品铁回收率和钛产品TiO2品位均较低,不能达到目标要求。还原剂影响钛铁分离效果,烟煤为还原剂得到的还原铁产品和钛产品的各指标较无烟煤和焦炭的好。延长还原时间能够提高还原铁产品中的铁品位和铁回收率,以及钛产品中的TiO2品位。在最佳工艺条件下,得到了铁品位为90.48%、铁回收率为90.12%、TiO2含量为0.93%的还原铁产品和TiO2品位为45.58%、TiO2回收率为95.35%的钛产品,实现了钛铁分离并分别富集。采用X射线粉晶衍射、扫描电镜、能谱分析和烟气分析等方法进行了机理研究。研究表明,加入添加剂硫酸钠或萤石不仅引入杂质,而且对钛磁铁矿的还原不利。包埋法的还原效果取决于还原剂反应性,气化反应性好的还原剂还原效果更好。原因是反应性好的烟煤,较低温度下能够提供更强的还原气氛,抑制铁橄榄石的生成;而反应性差的无烟煤和焦炭则相反,最终导致铁橄榄石的生成,不仅降低铁回收率,还促进液相产生,不利于还原气体扩散,抑制了还原反应的进行。通过对还原时间和温度的研究,确定了含有Mg类质同象的钛磁铁矿还原历程为Fe2(Mg,Fe)0.75Ti0.25O4→(Fe,Mg)2TiO4→(Fe,Mg)TiO3→(Fe,Mg)Ti2O5→MgTi2O5+Ti3O5。
臧雪娇[8](2017)在《钛渣制备富钛料实验研究》文中研究说明随着氯化法钛白及海绵钛工业的迅速发展,富钛料凭借其优良的品质及其日益增加的需求量而成为人们研究的热点。虽然我国钛资源储量丰富,但钙、镁等杂质含量高,导致富钛料的生产成为我国钛行业一个薄弱的技术环节。本课题以高钙镁钛渣为研究对象,对钛渣的化学性质、物相进行分析研究,基于钛渣特点,确定了对钛渣进行碱浸-酸洗-酸浸联合除杂的工艺路线,制备出可作为海绵钦或氯化法钛白生产的优质富钛料。通过实验研究,得到如下结果:(1)通过X射线衍射和扫描电镜等分析方法得知钛渣中主要杂质为SiO2、CaO、MgO、Al2O3及FeO。主要矿物相为黑钛石固溶体和硅酸盐相,二者呈镶嵌状分布,Fe、Mg、Al主要赋存于黑钛石固溶体中,Si、Ca主要分布在硅酸盐相中。(2)探索实验表明,单独碱浸只能脱除少量硅、铝杂质,而单独采用酸浸方法处理钛渣时过滤操作不易进行。因此本实验提出采用碱浸-酸洗-酸浸联合法进行除杂。在碱浸过程中先破坏钛渣硅酸盐固溶体结构,使渣中杂质易被盐酸洗出,从而达到良好的除杂效果。(3)碱浸-酸洗-酸浸联合法由碱浸、酸洗及酸浸三部分组成,本实验考察了碱浸、酸洗及酸浸过程中浸出液浓度、温度、浸出时间、粒度、液固比以及搅拌速度对浸出效果的影响,得出了适宜的工艺条件。碱浸部分:CNaoH=10%,T=90℃,t=1h,L/S=6mL/g,钛渣粒度小于74μm,搅拌速度250rpm;酸洗部分:CHcl=1.9%,T=30℃,t=30min,L/S=8mL/g,搅拌速度 250rpm;酸浸部分:CHCl=15.2%,T=90℃,t=1.5h,L/S=8mL/g,搅拌速度250rpm。经三段碱浸-酸洗及酸浸后,可使钛渣品位达到90.70%。条件优化后最终可获得品位达95.78%的富钛料。本文基于我国高钙镁钛渣的特点,提出了对钛渣碱浸-酸洗-酸浸联合除杂的工艺路线并制备出TiO2含量达95.78%的富钛料,该工艺具有较好的适用性,为工业上合理利用高钙镁钛渣制备富钛料开辟了新途径。
叶恩东,程晓哲,缪辉俊,张溅波,吴轩[9](2015)在《攀西钛精矿制备人造金红石研究》文中研究说明利用攀西地区储量丰富的高钙镁低品位钛铁矿制备符合沸腾氯化需要的高品质富钛料是推动钛行业发展的关键。通过对攀西钛铁矿矿物组成和结构等物相特性分析,提出了氧化还原改性-盐酸浸出制备人造金红石的方法。先在实验室进行工艺条件优化试验,确定了关键参数。在此基础上,进行了5 kt/a规模人造金红石的扩大试验。扩大试验实现了连续稳定运行,成功获得了满足沸腾氯化需要的优质人造金红石产品,其Ti O2≥90%,Ca O+Mg O≤1.0%。酸浸产生的废盐酸,采用喷雾焙烧技术得到了回收利用,实现了盐酸闭路循环,确保全流程无"三废"排放。最后,形成了"攀西钛铁矿流态化氧化—还原—常压浸出—废酸回收"制造人造金红石的成套工艺及操作制度。
王曼[10](2012)在《预处理对攀西钛铁矿结构与性能的影响研究》文中研究指明钛铁矿作为生产钛系列产品的主要原料,因储量丰富、价格低廉,其综合利用受到了越来越多的关注。利用钛铁矿制取高品位富钛料一直是研究的热点,制备具有较好电化学性能的超级电容器电极材料是开发的新方向。针对我国攀西钛精矿的矿物结构及组成特征,本工作系统地研究了在利用攀西钛铁矿精矿制备富钛料过程中,氧化还原及球磨的预处理方式对钛铁矿精矿中三种单矿物的结构及酸浸效果的影响,并通过“球磨-碱浸”工艺制备出了纳米超级电容器电极材料FeTiO3。采用“氧化还原-球磨”预处理技术,研究预处理对钛铁矿精矿中三种单矿物钛铁矿、钛辉石及斜长石的影响,考察矿物中钙、镁及铁主要杂质元素的盐酸浸出行为,并通过XRED、SEM、EDS等方法对处理前后各单矿物进行了表征。结果表明,经过氧化还原-球磨处理,钛铁矿的物相明显发生改变,铁迁移至表面,形成了富铁的新表面,新表面疏松、凹凸不平,出现了大量的微裂缝,Fe的浸出率显着提高;钛辉石的物相结构未发生明显变化,但其表面变疏松,产生了裂缝与孔洞,Fe、Ca、Mg的浸出率得到提高;斜长石的物相结构和表面形貌均未发生明显变化,矿物表面仍坚硬紧实,Ca的浸出率基本未变。氧化还原强化了钛铁矿和钛辉石的球磨过程,进一步提高了钙镁铁杂质离子的浸出率,而对斜长石的浸出未产生明显的强化效果。对不同预处理钛铁矿精矿的盐酸浸出过程进行研究,结果表明,在68℃~108℃的温度范围内,未处理钛铁矿精矿、球磨钛铁矿精矿和氧化还原-球磨钛铁矿精矿的盐酸浸出过程遵循未反应收缩核模型。未处理的钛铁矿精矿的表观活化能为57.92kJ/mol;经过球磨活化2h处理后,钛铁矿精矿的浸出过程表现为活化层和未活化层的浸出,随着活化层活性的逐渐降低,表观活化能由16.53kJ/mol增大至19.76kJ/mol,浸出2h时仍未达到未活化层;经过氧化还原-球磨2h处理后,钛铁矿精矿的浸出反应处于活化芯层内反应,反应的表观活化能降至8.71kJ/mol。采用“球磨-碱浸”工艺制备了FeTiO3纳米颗粒,考察了球磨方式、球磨时间、碱浸蚀等对产物结构、形貌及电化学性能的影响。通过SEM、XRD对电极材料进行形貌和物相表征,并通过循环伏安、恒流充放电、电化学阻抗谱等检测手段对其电化学性能进行表征。结果表明,电极材料FeTiO3主要表现出法拉第电容特征,在KOH溶液浓度为1mol/L、电流密度为0.1A/g时,比电容达到176.3F/g。
二、用攀枝花钛精矿制取高品位富钛料的途径(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用攀枝花钛精矿制取高品位富钛料的途径(论文提纲范文)
(1)攀西钛精矿提质制备人造金红石研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 钛资源与沸腾氯化钛原料概述 |
1.2 国外沸腾氯化用富钛料生产技术和研究现状 |
1.2.1 电炉还原熔炼高钛渣 |
1.2.2 低品位钛渣升级提质 |
1.2.3 湿法人造金红石 |
1.3 国内攀西钛精矿制备富钛料研究现状 |
1.3.1 钛精矿生产与冶炼酸溶性钛渣 |
1.3.2 钛渣除杂升级研究 |
1.3.3 盐酸浸出制备人造金红石 |
1.3.4 选择氯化制备人造金红石探索 |
1.3.5 存在的问题 |
1.4 本文的研究内容 |
第2章 攀西钛精矿流态化氧化-磁选提质研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验 |
2.2.1 实验原料与设备 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 分析表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 氧化过程物相结构转变 |
2.3.2 焙烧参数对矿物磁性的影响 |
2.3.3 矿物粒径对矿物解离的影响 |
2.3.4 磁选参数对提质效果的影响 |
2.4 小结 |
第3章 提质钛精矿选择性氯化制备人造金红石研究 |
3.1 引言 |
3.2 选择氯化过程热力学分析 |
3.3 实验 |
3.3.1 实验原料 |
3.3.2 实验设备 |
3.3.3 实验方法 |
3.3.4 分析方法与表征 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 氯化温度的影响 |
3.4.2 氯化时间的影响 |
3.5 小结 |
第4章 结论与展望 |
4.1 主要结论 |
4.2 主要创新点 |
4.3 今后工作建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
(2)熔融电炉钛渣改性及钙镁杂质去除的基础研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钛资源分布及特点 |
1.2.1 世界钛资源 |
1.2.2 中国钛资源 |
1.3 钛冶金的技术现状 |
1.3.1 海绵钛和钛白粉的制备技术 |
1.3.2 富钛料制备技术的发展 |
1.4 电炉钛渣冶炼的技术 |
1.4.1 还原熔炼热力学和动力学 |
1.4.2 电炉冶炼钛渣技术的国外现状 |
1.4.3 电炉冶炼钛渣技术的国内现状 |
1.4.4 电炉冶炼钛渣技术的主要特征 |
1.5 钛渣去除钙镁杂质技术的研究现状 |
1.5.1 氧化-还原焙烧-浸出法 |
1.5.2 钠化氧化焙烧-浸出法 |
1.5.3 酸化焙烧-浸出法 |
1.5.4 选择性析出-分选-浸出法 |
1.5.5 氯化焙烧-浸出法 |
1.6 论文的研究内容及创新点 |
1.6.1 论文研究的目的及意义 |
1.6.2 论文研究的内容 |
1.6.3 论文研究的创新点 |
2 攀西电炉钛渣性质研究 |
2.1 引言 |
2.2 攀西电炉钛渣的基本性质 |
2.2.1 攀西电炉钛渣的成分及物相组成 |
2.2.2 攀西电炉钛渣的表面微观形貌 |
2.2.3 攀西电炉钛渣的元素分布特点 |
2.2.4 攀西电炉钛渣的钛原子价态 |
2.3 黑钛石固溶体的性质 |
2.3.1 黑钛石固溶体的酸溶性 |
2.3.2 黑钛石固溶体的稳定性 |
2.4 熔融钛渣改性有利条件的分析 |
2.5 本章小结 |
3 熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的热力学分析 |
3.1 引言 |
3.2 冷却气氛对熔融钛渣结晶的影响研究 |
3.3 添加剂B_2O_3改性熔融钛渣的热力学原理 |
3.4 改性钛渣钙镁杂质去除的热力学原理 |
3.5 添加剂B_2O_3加入量对钛渣熔化温度的影响 |
3.6 本章小结 |
4 熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验研究方案 |
4.2.1 实验设备 |
4.2.2 实验研究方法 |
4.2.3 实验表征方法 |
4.3 添加剂B_2O_3改性熔融钛渣的实验研究 |
4.3.1 B_2O_3加入量对钛渣中氧化钙去除的影响 |
4.3.2 B_2O_3加入量对钛渣中氧化镁去除的影响 |
4.3.3 适宜B_2O_3加入量的确定 |
4.4 改性钛渣钙镁杂质去除的实验研究 |
4.4.1 盐酸浓度对改性钛渣钙镁杂质去除的影响 |
4.4.2 浸出温度对改性钛渣钙镁杂质去除的影响 |
4.4.3 浸出时间对改性钛渣钙镁杂质去除的影响 |
4.5 酸浸出产物硅杂质去除的实验研究 |
4.6 本章小结 |
5 熔融钛渣改性及钙镁杂质去除的机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 添加剂B_2O_3改性熔融钛渣的机理研究 |
5.2.1 添加剂对熔融钛渣改性产物物相组成的影响规律 |
5.2.2 添加剂对熔融钛渣改性产物表面微观形貌的影响 |
5.2.3 添加剂对熔融钛渣改性产物元素分布的影响规律 |
5.2.4 添加剂对熔融钛渣改性产物钛原子价态的影响规律 |
5.3 改性钛渣钙镁杂质去除的机理研究 |
5.3.1 添加剂对改性钛渣浸出产物物相组成的影响规律 |
5.3.2 添加剂对改性钛渣浸出产物表面微观形貌的影响 |
5.3.3 添加剂对改性钛渣浸出产物元素迁移的影响规律 |
5.4 本章小结 |
6 含硼熔融钛渣微观结构及传输性质的分子动力学研究 |
6.1 引言 |
6.2 分子动力学模拟简介 |
6.2.1 势函数和势参数 |
6.2.2 周期性边界条件和平衡系综 |
6.2.3 结构参数和传输性质的计算 |
6.2.4 分子动力学模拟软件 |
6.3 TiO_2-CaO-MgO-SiO_2系熔体的微观结构及传输性质 |
6.3.1 模拟条件 |
6.3.2 TiO_2-CaO-MgO-SiO_2系熔体的微观结构 |
6.3.3 TiO_2-CaO-MgO-SiO_2系熔体的传输性质 |
6.4 B_2O_3-TiO_2-CaO-MgO-SiO_2系熔体的微观结构及传输性质 |
6.4.1 模拟条件 |
6.4.2 B_2O_3-TiO_2-CaO-MgO-SiO_2系熔体的微观结构 |
6.4.3 B_2O_3-TiO_2-CaO-MgO-SiO_2系熔体的传输性质 |
6.4.4 B_2O_3加入量对熔融钛渣中金红石相析出的影响 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文及专利目录 |
B.作者在攻读学位期间参与的科研项目目录 |
C.作者在攻读学位期间参加的学术活动 |
D.学位论文数据集 |
致谢 |
(3)攀枝花钛资源制备沸腾氯化用富钛原料研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 攀枝花钛铁矿盐酸法制备高品质富钛料研究历程 |
1.1 选冶联合加压工艺 |
1.2 预氧化-流态化常压浸出工艺 |
2 人造金红石工艺路线分析 |
2.1 该工艺技术优点 |
2.2 该工艺存在问题分析 |
2.2.1 钛精矿原料粒度过细 |
2.2.2 人造金红石产品中CaO、SiO2含量超标 |
3 攀枝花钛渣升级制备富钛料研究进展 |
3.1 现有钛渣原料无法生产出满足沸腾氯化原料产品 |
3.2 加压浸出设备产业化放大困难 |
4 结论 |
(4)多级深度还原制备低氧低铝钛铁基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 钛资源概况 |
1.1.1 钛矿物种类 |
1.1.2 钛资源分布 |
1.1.3 钛资源分类及应用 |
1.2 钛铁简介 |
1.2.1 钛铁的性质 |
1.2.2 钛铁的分类 |
1.2.3 钛铁的用途 |
1.3 钛铁的制备方法及国内外研究现状 |
1.3.1 重熔法 |
1.3.2 碳热还原法 |
1.3.3 电硅热法 |
1.3.4 熔盐电解法 |
1.3.5 金属热还原法 |
1.3.6 氢化燃烧合成法 |
1.4 传统铝热法存在的缺点 |
1.4.1 杂质元素含量高 |
1.4.2 Ti回收率低 |
1.5 研究背景及内容 |
1.5.1 研究背景 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 实验研究方法 |
2.1 实验原料与试剂 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验药品及试剂 |
2.2 实验装置及检测设备 |
2.2.1 铝热还原实验装置 |
2.2.2 强化熔分实验装置 |
2.2.3 Ca深度还原实验装置 |
2.2.4 分析检测设备 |
2.3 实验过程 |
2.3.1 铝热还原实验 |
2.3.2 强化熔分实验 |
2.3.3 Ca深度还原实验 |
第3章 热力学计算分析 |
3.1 铝热还原过程热力学 |
3.1.1 发热剂配比对单位质量反应热的影响 |
3.1.2 造渣剂配比对单位质量反应热的影响 |
3.1.3 还原剂配比对单位质量反应热的影响 |
3.2 熔体平衡热力学模型 |
3.2.1 Ti-Al-O体系 |
3.2.2 Ti-Fe-Al-O体系 |
3.3 强化熔分过程热力学 |
3.3.1 预熔渣除夹杂热力学 |
3.3.2 预熔渣脱硫热力学 |
3.4 Ca深度还原热力学 |
3.4.1 Ca深度脱氧热力学 |
3.4.2 Ca深度脱硫热力学 |
3.5 本章小结 |
第4章 铝热还原实验研究 |
4.1 单位质量反应热对实验结果的影响 |
4.1.1 物料燃烧速率 |
4.1.2 渣金分离效果 |
4.1.3 合金收率 |
4.2 还原剂配比对实验结果的影响 |
4.2.1 物料燃烧速率 |
4.2.2 渣金分离效果 |
4.2.3 合金收率 |
4.3 造渣剂配比对实验结果的影响 |
4.3.1 物料燃烧速率 |
4.3.2 渣金分离效果 |
4.3.3 合金收率 |
4.3.4 钛铁合金中杂质S的研究 |
4.5 本章小结 |
第5章 强化熔分实验研究 |
5.1 温度对熔分效果的影响 |
5.1.1 温度对Ti-Al-Fe-Si-O体系脱氧极限的影响 |
5.1.2 合金的物相及化学成分 |
5.1.3 合金的微观组织 |
5.1.4 渣的物相及化学成分 |
5.2 时间对熔分效果的影响 |
5.2.1 合金的物相及化学成分 |
5.2.2 合金的微观组织 |
5.2.3 渣的物相及化学成分 |
5.3 预熔渣成分对熔分效果的影响 |
5.3.1 合金的物相及化学成分 |
5.3.2 合金的微观组织 |
5.3.3 渣的物相及化学成分 |
5.4 本章小结 |
第6章 钙深度还原实验研究 |
6.1 合金的物相分析 |
6.2 合金的微观组织及元素分布 |
6.3 合金中杂质含量变化 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
(5)从锐钛矿萃取渣中提钪及制备富钛料试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钛资源及其利用现状 |
1.1.1 钛资源概况 |
1.1.2 钛资源的利用 |
1.1.3 富钛料的制备研究现状 |
1.2 钪资源及其利用现状 |
1.2.1 钪资源概况 |
1.2.2 钪资源的利用 |
1.2.3 氧化钪的提取研究现状 |
1.3 晴隆锐钛矿开发研究现状 |
1.4 论文研究的意义及内容 |
1.4.1 论文研究的意义 |
1.4.2 论文研究的内容 |
第二章 萃取渣的来源及试验方法 |
2.1 试样来源 |
2.2 试验仪器、设备及试剂 |
2.3 试验方法 |
第三章 萃取渣中钠的脱除及回收试验研究 |
3.1 焙烧试验研究 |
3.1.1 温度对焙烧效果的影响 |
3.1.2 时间对焙烧效果的影响 |
3.2 焙砂中氢氧化钠的脱除回收试验研究 |
3.2.1 液固比对水洗脱钠的影响 |
3.2.2 温度对水洗脱钠的影响 |
3.2.3 时间对水洗脱钠的影响 |
3.2.4 三级逆流水洗回收钠 |
3.3 本章小结 |
第四章 富钛料的制备及钪的提取试验研究 |
4.1 盐酸浸出水洗渣制备富钛料试验研究 |
4.1.1 盐酸浓度对浸出效果的影响 |
4.1.2 温度对浸出效果的影响 |
4.1.3 时间对浸出效果的影响 |
4.1.4 液固比对浸出效果的影响 |
4.1.5 浸出液、富钛料主要成分含量及富钛料分析 |
4.2 浸出液中提钪试验研究 |
4.2.1 浸出液中钪的萃取试验研究 |
4.2.2 负钪有机相酸洗除铁试验研究 |
4.2.3 钪的反萃试验研究 |
4.3 提钪尾液中铁的去除及盐酸循环利用研究 |
4.3.1 提钪尾液中萃取除铁 |
4.3.2 萃铁有机相反萃 |
4.4 本章小结 |
第五章 锐钛矿萃取渣中提钪及制备富钛料推荐工艺流程 |
第六章 结论与研究展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)预处理对攀枝花钛精矿真空碳热还原的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钛资源储量及利用概况 |
1.1.1 钛矿资源及国内外储量概况 |
1.1.2 钛工业体系及产品概况 |
1.2 攀枝花钛矿资源概况 |
1.3 富钛料生产现状 |
1.3.1 电炉熔炼法 |
1.3.2 选择氯化法 |
1.3.3 还原锈蚀法 |
1.3.4 盐酸浸出法 |
1.4 钛精矿预处理研究现状 |
1.4.1 氧化还原热处理 |
1.4.2 机械活化 |
1.4.3 微波处理 |
1.5 真空冶金概况 |
1.6 攀枝花钛精矿真空碳热还原实验研究进展 |
1.7 课题研究意义与内容 |
1.7.1 课题研究意义 |
1.7.2 课题研究内容 |
第二章 实验过程及方法 |
2.1 实验原料及设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验主要设备 |
2.2 实验方案及流程 |
2.2.1 粒度对攀枝花真空碳热还原的影响实验方案及流程 |
2.2.2 预还原对攀枝花钛精矿真空碳热还原的影响实验方案及流程 |
2.3 实验表征方法 |
2.3.1 失重率 |
2.3.2 铁的金属化率 |
2.3.3 残碳率 |
2.3.4 压强与温度的关系 |
第三章 粒度对攀枝花真空碳热还原的影响 |
3.1 钛精矿粒度分布 |
3.2 不同钛精矿粒度真空碳热还原过程温度与压强关系 |
3.3 钛精矿粒度与失重率和铁的金属化率关系 |
3.4 真空碳热还原试样矿相 |
3.5 真空碳热还原试样物相变化 |
3.6 小结 |
第四章 预还原对攀枝花钛精矿真空碳热还原的影响 |
4.1 预还原结果讨论分析 |
4.1.1 失重率 |
4.1.2 含碳量与残碳率 |
4.1.3 铁的金属化率 |
4.1.4 预还原矿相 |
4.1.5 预还原试样物相 |
4.2 真空处理预还原试样结果讨论分析 |
4.2.1 失重率 |
4.2.2 真空处理过程中压强与温度关系 |
4.2.3 真空处理预还原试样矿相图 |
4.2.4 真空处理试样XRD物相图 |
4.2.5 冷凝物SEM-EDS分析 |
4.3 小结 |
第五章 真空碳热还原的动力学研究 |
5.1 冶金反应过程动力学一般问题 |
5.2 真空碳热还原钛精矿实验数据及处理方法 |
5.3 真空碳热还原钛精矿动力学计算 |
5.4 小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(7)海滨钛磁铁矿包埋法直接还原—磁选钛铁分离工艺及机理(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 钛的性质及资源概况 |
2.1.1 钛的性质及用途 |
2.1.2 钛资源概况 |
2.2 富钛料工业生产方法和现状 |
2.2.1 富钛料工业生产方法概述 |
2.2.2 我国富钛料的生产现状 |
2.3 海滨钛磁铁矿开发及利用现状 |
2.3.1 海滨砂矿资源概况 |
2.3.2 海滨砂矿资源开采现状 |
2.3.3 海滨钛磁铁矿概况 |
2.3.4 海滨钛磁铁矿选别工艺分类 |
2.3.5 海滨钛磁铁矿利用存在的问题 |
2.4 钛磁铁矿直接还原-磁选工艺及机理研究现状 |
2.4.1 直接还原工艺及发展概述 |
2.4.2 钛磁铁矿直接还原机理 |
2.4.3 钛磁铁矿内配煤直接还原-磁选工艺研究现状 |
2.5 小结 |
3 研究内容与研究方法 |
3.1 研究目标 |
3.2 研究技术路线 |
3.3 研究内容 |
3.4 研究方法 |
3.4.1 工艺研究方法 |
3.4.2 机理研究方法 |
3.4.3 研究所用仪器设备 |
4 试样制备及性质研究 |
4.1 磨矿弱磁选研究 |
4.1.1 磨矿细度研究 |
4.1.2 磨矿细度对磁选的影响 |
4.2 原矿及试样性质 |
4.2.1 原矿及试样化学组成分析 |
4.2.2 原矿及试样的矿物组成分析 |
4.2.3 原矿及试样的显微结构分析 |
4.3 还原剂性质 |
4.4 小结 |
5 添加剂对包埋法直接还原-磁选钛铁分离的影响研究 |
5.1 添加剂对包埋法直接还原-磁选钛铁分离的影响 |
5.1.1 硫酸钠用量对钛铁分离的影响 |
5.1.2 萤石用量对钛铁分离的影响 |
5.2 添加剂对包埋法直接还原钛铁分离的影响机理 |
5.2.1 硫酸钠对钛铁分离的影响机理 |
5.2.2 萤石对钛铁分离的影响机理 |
5.3 小结 |
6 焙烧条件对包埋法直接还原-磁选钛铁分离的影响 |
6.1 压球条件优化 |
6.1.1 最小成型压力 |
6.1.2 球团最小半径 |
6.1.3 升温方式研究 |
6.1.4 包埋法焙烧还原时间初步研究 |
6.2 还原剂种类对包埋法直接还原-磁选钛铁分离工艺的影响 |
6.2.1 烟煤的影响 |
6.2.2 无烟煤的影响 |
6.2.3 焦炭的影响 |
6.2.4 还原剂种类影响对比 |
6.3 还原剂种类对包埋法直接还原钛铁分离的影响机理 |
6.3.1 不同还原剂反应性对钛铁分离的影响 |
6.3.2 不同还原剂及用量对焙烧球矿物组成的影响 |
6.3.3 不同还原剂及用量对焙烧球的微观结构的影响 |
6.4 还原时间和温度对包埋法直接还原-磁选钛铁分离工艺的影响 |
6.4.1 还原时间对钛铁分离的影响 |
6.4.2 还原温度对钛铁分离的影响 |
6.5 还原时间和温度对包埋法直接还原钛铁分离的影响机理 |
6.5.1 还原时间对包埋法直接还原机理研究 |
6.5.2 还原温度对包埋法直接还原影响机理研究 |
6.5.3 包埋法直接还原钛磁铁矿还原历程的研究 |
6.6 磨矿细度的影响 |
6.6.1 一段磨矿细度的影响 |
6.6.2 二段磨矿细度的影响 |
6.7 产品检查 |
6.7.1 还原铁产品检查 |
6.7.2 钛产品检查 |
6.8 小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)钛渣制备富钛料实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 钛的概述 |
1.2 钛的用途 |
1.3 钛资源 |
1.3.1 钛矿物 |
1.3.2 世界钛资源分布状况 |
1.3.3 我国钛资源分布状况 |
1.3.4 钛工业概述 |
1.4 富钛料 |
1.4.1 富钛料的概述 |
1.4.2 富钛料的用途 |
1.4.3 富钛料的需求 |
1.4.4 富钛料的要求 |
1.5 富钛料的生产方法 |
1.5.1 电炉熔炼法 |
1.5.2 还原-锈蚀法 |
1.5.3 酸浸法 |
1.6 国内外钛渣生产现状 |
1.6.1 国外钛渣生产技术现状 |
1.6.2 国内钛渣生产技术现状 |
1.7 论文选题意义、目的及主要研究内容 |
1.7.1 论文选题的意义 |
1.7.2 论文选题目的 |
1.7.3 论文的主要研究内容 |
第2章 钛渣的性质研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验设备 |
2.3 实验过程 |
2.4 钛渣的性质 |
2.4.1 钛渣的化学组成 |
2.4.2 钛渣的矿物组成 |
2.4.3 主要矿物相特征 |
2.4.4 钛渣中杂质元素赋存状态 |
2.5 硅酸盐晶体结构 |
2.6 本章小结 |
第3章 杂质浸出机理及碱浸-酸洗-酸浸过程热力学研究 |
3.1 引言 |
3.2 浸出过程分析 |
3.3 浸出过程的反应机理 |
3.4 碱浸除杂过程热力学研究 |
3.4.1 Si-H_2O系E-pH |
3.4.2 Al-H_2O系E-pH |
3.5 酸洗除杂过程热力学研究 |
3.5.1 Al-H_2O系E-pH |
3.5.2 Mg-H_2O系E-pH |
3.5.3 Ca-H_2O系E-pH |
3.5.4 Fe-H_2O系E-pH |
3.5.5 Mn-H_2O系E-pH |
3.6 酸浸除杂过程热力学研究 |
3.6.1 Mg-H_2O系E-pH |
3.6.2 Fe-H_2O系E-pH |
3.6.3 Mn-H_2O系E-pH |
3.7 本章小结 |
第4章 钛渣碱浸-酸洗-酸浸除杂实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验设备及试剂 |
4.2.1 实验设备 |
4.2.2 试剂 |
4.3 TiO_2含量测定方法 |
4.3.1 硫酸高铁铵滴定法 |
4.3.2 锑盐遮蔽法 |
4.4 探索实验 |
4.5 实验方案 |
4.6 碱浸除杂实验研究 |
4.6.1 碱浸实验装置 |
4.6.2 实验步骤 |
4.7 碱浸除杂实验结果与讨论 |
4.7.1 碱浸浓度及碱浸时间对钛渣品位的影响 |
4.7.2 碱浸温度对钛渣品位的影响 |
4.7.3 液固比对钛渣品位的影响 |
4.7.4 粒度对钛渣品位的影响 |
4.7.5 搅拌速度对钛渣品位的影响 |
4.8 酸洗除杂实验研究 |
4.8.1 酸洗实验装置 |
4.8.2 实验步骤 |
4.9 酸洗实验结果与讨论 |
4.9.1 盐酸浓度及酸洗温度对钛渣品位的影响 |
4.9.2 酸洗时间对钛渣品位的影响 |
4.9.3 酸洗液固比对钛渣品位的影响 |
4.9.4 酸洗搅拌速度对钛渣品位的影响 |
4.10 碱浸-酸洗多段除杂实验研究 |
4.11 酸浸除杂实验研究 |
4.11.1 酸浸除杂过程反应原理 |
4.11.2 实验步骤及实验条件 |
4.12 酸浸实验结果与讨论 |
4.12.1 酸浸温度以及盐酸浓度对钛渣品位的影响 |
4.12.2 酸浸时间对钛渣品位的影响 |
4.12.3 酸浸液固比对钛渣品位的影响 |
4.12.4 酸浸搅拌速度比对钦渣品位的影响 |
4.13 富钛料的酸解 |
4.13.1 酸解设备与试剂 |
4.13.2 酸解反应步骤 |
4.13.3 酸解反应原理 |
4.13.4 酸解实验方案 |
4.14 酸解实验结果与讨论 |
4.14.1 酸解温度及酸解时间对富钛料酸解率的影响 |
4.14.2 硫酸浓度对富钛料酸解率的影响 |
4.15 本章小结 |
第5章 产品分析及应用展望 |
5.1 浸出过程中元素走向分析 |
5.2 国内外生产富钛料原料、工艺流程及产品质量对比 |
5.2.1 QIT公司生产UGS钛渣原料、工艺流程及产品质量 |
5.2.2 攀钢集团生产PUS钛渣原料、工艺流程及产品质量 |
5.2.3 碱浸-酸洗-酸浸钛渣工艺流程 |
5.3 碱浸-酸洗-酸浸法制备富钛料的展望 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)攀西钛精矿制备人造金红石研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 试验条件 |
1. 1 攀枝花钛精矿物相组成 |
1. 2 氧化还原改性原理 |
2 试验条件及方法 |
2. 1 试验原材料 |
2. 1. 1 攀枝花钛精矿 |
2. 1. 2 还原剂 |
2. 1. 3盐酸 |
2. 2 工艺流程 |
3 试验结果及分析 |
3. 1 不同氧化温度对钛精矿氧化率的影响 |
3. 2 停留时间对钛精矿氧化率的影响 |
3. 3 停留时间对氧化钛精矿还原率影响 |
3. 4 浸出试验 |
4 稳定试验 |
4. 1 钛精矿氧化还原改性 |
4. 2 浸出试验 |
4. 3 盐酸再生试验 |
5 结论 |
(10)预处理对攀西钛铁矿结构与性能的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.1.1 攀西钛铁矿的特点 |
1.1.2 钛铁矿的综合利用 |
1.2 钛铁矿精矿生产富钛料的方法 |
1.2.1 电炉熔炼法 |
1.2.2 硫酸浸出法 |
1.2.3 还原锈蚀法 |
1.2.4 盐酸浸出法 |
1.2.5 攀西钛精矿制备高品位富钛料的方法 |
1.3 钛精矿预处理技术的研究进展 |
1.3.1 热处理 |
1.3.2 机械球磨 |
1.4 纳米FeTiO_3的制备及应用 |
1.4.1 纳米FeTiO_3的制备 |
1.4.2 纳米FeTiO_3的应用 |
1.5 超级电容器 |
1.5.1 超级电容器的工作原理 |
1.5.2 超级电容器的特点 |
1.5.3 超级电容器电极材料的研究进展 |
1.6 本课题的选题意义及研究内容 |
第二章 氧化还原-球磨-盐酸浸出对钛铁矿制备高品位富钛料的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器与试剂 |
2.2.3 实验方法 |
2.2.4 分析与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 氧化还原-球磨钛铁矿的盐酸浸出行为 |
2.3.2 氧化还原-球磨钛辉石的盐酸浸出行为 |
2.3.3 氧化还原-球磨斜长石的盐酸浸出行为 |
2.4 本章小结 |
第三章 氧化还原-球磨对钛铁矿精矿酸浸动力学的影响 |
3.1 浸出动力学模型 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 搅拌速率的确定 |
3.2.2 钛铁矿精矿的盐酸浸出动力学 |
3.2.3 球磨钛铁矿精矿的盐酸浸出动力学 |
3.2.4 氧化还原-球磨钛铁矿精矿的盐酸浸出动力学 |
3.3 本章小结 |
第四章 球磨-碱浸对钛铁矿制备纳米FeTiO_3的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验仪器与试剂 |
4.2.3 纳米FeTiO_3的制备 |
4.2.4 纳米FeTiO_3电极的制备 |
4.2.5 分析与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 球磨和碱浸对产物结构及电化学性能的影响 |
4.3.2 球磨方式对产物形貌的影响 |
4.3.3 球磨时间对产物结构及电化学性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位论文期间主要研究成果 |
四、用攀枝花钛精矿制取高品位富钛料的途径(论文参考文献)
- [1]攀西钛精矿提质制备人造金红石研究[D]. 李哲. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2020(02)
- [2]熔融电炉钛渣改性及钙镁杂质去除的基础研究[D]. 范鹤林. 重庆大学, 2019(09)
- [3]攀枝花钛资源制备沸腾氯化用富钛原料研究进展[J]. 刘娟. 中国有色冶金, 2018(06)
- [4]多级深度还原制备低氧低铝钛铁基础研究[D]. 程楚. 东北大学, 2018(12)
- [5]从锐钛矿萃取渣中提钪及制备富钛料试验研究[D]. 王鹏. 昆明理工大学, 2018(01)
- [6]预处理对攀枝花钛精矿真空碳热还原的影响[D]. 刘鹏胜. 贵州大学, 2017(04)
- [7]海滨钛磁铁矿包埋法直接还原—磁选钛铁分离工艺及机理[D]. 耿超. 北京科技大学, 2017(07)
- [8]钛渣制备富钛料实验研究[D]. 臧雪娇. 东北大学, 2017(02)
- [9]攀西钛精矿制备人造金红石研究[J]. 叶恩东,程晓哲,缪辉俊,张溅波,吴轩. 钢铁钒钛, 2015(01)
- [10]预处理对攀西钛铁矿结构与性能的影响研究[D]. 王曼. 中南大学, 2012(02)