探索硫酸法钛白液相酸解的实验研究

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1、四川大学硕士学位论文硫酸法钛白液相酸解的实验研究姓名：景建林申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：梁斌20030601硫酸法钛白液相酸解的实验研究专业丝堂王猩研究生基建挞指导教师塞越熬握硫酸分解钛铁矿鼹硫酸法铁白生产工艺中的一个踅要步骤，现有圃相法酸群会产生大量的废酸、废气排放，丽低浓度硫酸液相酸解钛精矿可以大幅度减少排放，具有很强的环保意义。本文系统地考察了低浓度、130—1700C湿度范围内液相酸解的反应活性，并利用等温实验数据对商液固比下的反应动力学模型进行了回归处理。动力学实验研究表明。在固液比500：60、酸浓

2、度75％和搅拌转速520rpm实验条件下，反应速率主要受化学反应过程和产物层扩散过程控制；得到了同时考虑仡学反应和产物层共同影响的酸解动力学方程：，。丽4，5⋯．77∞}[Hh讯I私h^z”x，；]}根据酸解反应特性，提出了在反应过程中采用补加稀酸或水稀释反应物系的方法来保证酸解反应在液相下操作。通过机械搅拌，本液褶酸解过程中传质得到了明显改善。分别对液相酸解和固楣法酸解来反应矿粒作了微观分析。SEM及EDS分析表明，液相酸解过程中，未反应矿粒表面的产物层要比固稻法中薄，有效地加强了传质过程。液褶酸解工艺优化结果表明。在工韭

3、酸矿比1．4、搅拌转速520rpm、溢疫150～160。C、反应时间120min和硫酸浓度65～75％的条件下，酸解率高于85％，可得到总钛浓度1169／L，F值为2左右的合格钛液。硫酸中的硫酸亚铁含量在7．5％以下时，不会对酸解结果遮成直接影响。并对连续酸解工艺概念流程进行了蒸溪簿算模拟·关健词：硫酸法钛白反应动力学液相酸解钛铁矿tAnInvestigationontheLiquidPhaseDigestionofIlmeniteforSulfateProcessTi02PigmentProductionChemicalE

4、ngineeringStudent3i垒g；i丝!i廷Director!』蕉Bg玩塾￡嫂建§§Q!Thedigestionofilmenitebysulfuricacidisakeyprocessintheproductionoftitaniumdioxide．Thedigestioninthesolidphasedigestionproducealargeamountofspentacidandfluegasemissions．However,loweringthedigestionsulfuricacidconcentr

5、ationcangreatlyreducesuchkindsofemissionsinsulfateprocessTi02pigmentproduction，whichisgreatlybeneficialtotheenvironmentalprotection．Inthispaper,thereactionactivityoftheliquidphasedigestionhasbeensystematicallyinvestigatedundertheconditionoflowerconcentrationandthet

6、emperaturerangeof130—170。C．Accordingtotheisothermalexperimentaldataofhighliquid-solidratiodigestion，thereactionkineticsmodelwasregressed．Thekineticsexperimentsshowthatreactionrateisinfluencedbysurfacechemicalreactionoverun-reactedcoreandthediffusionthroughsolidprod

7、uctlayer，underagivencondition，liquid—solidratio500：60andHzS04concentration75％andstirringrate520rpm．ThekineticsequationofthereactiondonatedbybothsurfacereactionanddifIhsionwasobtained：，=；王；i1‰[·一c·一x，；]{t+吾[t+ct—x，；一zct—x，；]}Accordingtothecharacteristicsofthedigesti

8、onreaction，aliquid⋯phasedigestionoperationwasrealizedbycontinuouslyaddingdiluteacid。orwater￡oensurethereactionintheliquidphase．Mechanicagitationw