由钛渣制备高品位富钛料的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文由钛渣制备高品位富钛料的研究作者姓名：杨帆指导教师：娄太平教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：冶金物理化学论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：许茜教授评阅人：李玉海教授张勤副教授』东北大学2014年6月万方数据AThesisinMetallurgicalphysic—chemistryStudyonPreparationofRichTitaniumMaterialfromTitaniumSlagByYangFanSupervisor：ProfessorLouTa

2、ipingNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二亡‘思。学位论文作者签名：杨帆日期：纠烤6j8≥明学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的

3、全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：向巾k签字日期：b烨舛6毽弓吗聊躲警解签字日期：矧饵6目弓。目万方数据东北大学硕士学位论文摘要由钛渣制备高品位富钛料的研究摘要我国攀西地区蕴藏着丰富的钛资源，经选矿所得钛精矿经过电炉熔炼的钛渣中Ti02品位偏低，且钙、镁含量偏高，不适宜成为直接用于氯化法生产钛白及海绵钛生产的原料。因此，对钛渣进一步除杂并制备出适宜氯化法要求的高品位富钛料的研究具有重要的现实意义。本文以四川攀枝花电炉熔炼钛渣为研究对象，探索了制备高品位富钛料的工艺方法，提出了添加NHaH2P0

4、4进行活化焙烧一稀磷酸浸出，随后添加NaOH进行活化焙烧一水浸出～稀磷酸浸出的工艺路线。通过对各个工艺环节的探索，结合相关原理，获得最佳工艺参数，最后获得高品位富钛料，满足氯化法生产钛白的要求。本文首先对钛渣的改性进行研究，研究了添加剂的用量及热处理条件对钛渣物相结构及富集效果的影响。实验结果表明，NH4H2P04是较为理想的改性剂，实验的最佳工艺条件为：NH4H2P04／钛渣质量比为0．3，焙烧温度为1300℃，焙烧时间为2h。改性钛渣的酸浸实验中，对浸出工艺条件进行了优化。实验结果表明，采用磷酸浸出，磷酸浓度为20％，浸出温度为60"(2，液固比为10：l(mL／g)，2h浸出，Ti02

5、品位可达74．99％，CaO+MgO总量为1．17％。对浸出过程的动力学模型进行了研究，判定浸出过程属于内扩散控制，其动力学方程符合J，=l一兰×厂一(1一厂)2倍～／a"，根据Arrhenius公式，可求得钙、镁、铝、铁的浸出j表观活化能分别为18．66kJ·mol～、22．5210-mol～、17．65kJ·mol～、20．67kJ·mol一，浸出动力学方程分别为：H．_x2f_(1一f)z／3=1．972唧(警t；r：--1-j2咿(1一f)2／3=5．631eXp(警)f；r，=l-了2咿(1一f)2／3=1．028exp(等)r；r,--l-了2×f-(1一f)2／3=1．986唧

6、(等)，。硅酸盐杂质的去除实验中，对焙烧和浸出过程进行了研究。得出NaOH／钛渣质量比为0．3、焙烧温度为400"(3、焙烧时间为4h为最佳焙烧条件，浸出温度为90"C、液固比为10：1(mL／g)、浸出时间4h为最佳水浸条件。水浸之后再进行一次酸浸，最终获得的富钛料中Ti02品位可达到93．2％，回收率为93．6％。对于高钛渣制粒所用的添加剂的选取及制备工艺仍需要进一步探索，实验研究表明，选取合适的添加剂与高钛渣混合制粒，可以获得满足氯化要求粒度的钛渣。关键词：钛渣；添加剂；活化焙烧：浸出；富钛料万方数据StudyonPreparationofRichTitaniumMaterialfro

7、mTitaniumSlagAbstractPanxiareainChinaisrichintitaniumresources．ThegradeofTi02inTitaniumslagwhichisobtainedbyelectricfurnacesmeltingoftheilmeniteconcentrateafteroredressingislower,butthecontentofcalciumandma