攀枝花钛铁矿制备高品位富钛料新工艺的研究

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1、原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：监整日期：幽』月卫日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时

2、授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。己茬设作者签名：选签导师签名：日期：刨年上月立El中南大学硕士学位论文摘要我国攀枝花地区的钛资源十分丰富，储量居世界首位。但该矿属于岩矿，结构致密，Ti02品位低，非铁杂质含量高、特别是钙镁含量高，采用传统方法处理都有其局限性。本文在结合国内外盐酸浸出法和氧化．还原预处理技术优越性的基础上，研究提出了“氧化．还原．机械活化．盐酸常压浸出"制取高品位人造金红石的新工艺流程，所得人造金红石完全满足沸腾氯化法的生产要求。采用XRD、SEM、EDS和粒度分析等分析手段，对未处理

3、钛铁矿精矿和机械活化钛铁矿精矿的氧化．还原行为进行了研究。结果表明，随着氧化温度的升高，攀枝花钛铁矿精矿在氧化过程中经历由钛铁矿到假金红石、赤铁矿和金红石，再由假金红石分解、赤铁矿和金红石化合形成假板钛矿的物相变化过程。在氧化过程中，铁元素向矿物颗粒表面迁移从而形成铁富集的新表面。氧化．还原处理可在不同程度上改变钛铁矿精矿的形貌，且改变程度与氧化处理温度有关。机械活化预处理可在一定程度上降低钛铁矿精矿的初始氧化温度，但并不能降低假金红石高温分解为假板钛矿和金红石以及赤铁矿与金红石结合生成假板钛矿的起始温度，只能提高两反应的反应速率。不同预处理钛铁矿精矿的盐酸浸出实验表明，机

4、械活化和氧化．还原处理均可明显提高钛铁矿精矿中铁、钙和镁的浸出以及提前浸出液中钛的起始水解时间，而且氧化．还原处理还能显著降低钛铁矿精矿中钛的浸出。在900℃下氧化时，原来的钛铁矿精矿结构被彻底破坏，生成的假板钛矿更有利于制备高品位的人造金红石。成功开发出处理类似于攀枝花钛铁矿精矿的高钙镁型岩矿的“氧化．还原．机械活化．盐酸常压浸出”新工艺，制备的人造金红石含Ti0290．50％，全铁1．37％，钙镁总量1．oo％，完全满足沸腾氯化法的生产要求。最佳的氧化．还原预处理条件为：900℃下于氧气气氛中氧化15min，然后在750℃下于氢气气氛中还原30min。动力学研究结果表明

5、，在68℃---108℃的温度范围内，未处理钛铁矿精矿、机械活化2h钛铁矿精矿和氧化．还原钛铁矿精矿的盐酸浸出过程均遵循扩散步骤控制的收缩未反应核模型。经过机械活化和氧化．还原处理后阿伦尼乌斯表观活化能由47．40kJ／m01分别降至42．60kJ／mol和27．05kJ／mol。关键词钛铁矿精矿，氧化，还原，机械活化，盐酸浸出中南大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTThePanxiareainChinaisrichintitaniumresource，andstandsfirstontheglobeintermsofilmenitereserves．Howev

6、er,thePanxiilmeniteconcentratewhichisarock-typeoriginpresentsacompacts臼mctI盯eofcrystal，andcontainslowgradeTi02andhighcontentsofnon—ferrousimpurities，especiallyhighcontentsofMgOandCaO．Traditionalproductionmethodsofrichtitaniummaterialshavelimitationsbecauseofthosecharacteristics．Integratedt

7、headvantagesofhydrochloricacidleachingprocessandoxidation-reductionpretreatment，anewtechnologyflowforthepreparationofsyntheticrutilewhichmeettherequirementsofchlorinationprocesshasbeenproposedinvolvingthefollowingoperations：oxidation，reduction，mechanicalactiva