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本文以中钛型高炉渣为原料,研究了钙钛矿的富集和长大行为,确定了各相关因素的影响规律,优化了含钛高炉渣中钛的析出和长大条件,为后续的钙钛矿选矿分离创造有利条件。具体内容如下: 1.含钛高炉渣改性机理研究表明,氧化改性有利于钙钛矿的析出与长大。氧化前高炉渣中钛组分弥散的分布于钙钛矿及含钛辉石中,氧化使高炉渣中矿相更为简单,含钛辉石相转变为不含钛的透辉石相,钙钛矿相体积分数增多。 2.随着氧化时间的延长与改性温度的提高,钙钛矿相晶粒尺寸先增大后减小。较佳处理条件为:气体流量8L/min,氧化时间6min,改性温度为1450℃时。钙钛矿的体积分数和晶粒大小分别为13.3%和49.6μm。 3.晶种加入类型及温度不同,其钙钛矿晶粒度与体积分数也明显不同。改性效果较佳的处理条件为:在温度为1410℃时加入1.0g晶种B。改性后钙钛矿的体积分数和晶粒大小分别为13.8%和50.4μm。 4.随着钢渣、Al2O3及SiO2添加量的不断增加,钙钛矿晶粒度与体积分数均为先增加后减小,这三种添加剂的较佳添加量分别为:钢渣添加量3%、Al2O3添加量3%、SiO2添加量2%;当复合添加剂为(CaO3%,CaF23%,Al2O31%)时,改性效果较佳;当复合添加剂为(CaF24%, Al2O32%),钙钛矿晶粒度与体积分数明显增加,而且钙钛矿晶粒均匀,改性后钙钛矿的体积分数和晶粒大小分别为17.5%和70.6μm。 5.冷却速率对钙钛矿相析出与长大的影响:冷却速率越低,钙钛矿相析出越多,尺寸越大;反之,当冷却速率趋向于无穷大时,体积分数趋于零。 6.氧化,添加剂和晶种不仅有利于钛组分的析出与长大,而且还能降低钙钛矿的析出温度。 7.60-310Kg级中试实验的结果表明,经过改性后,氧化渣中钙钛矿晶粒尺寸在40-55μm左右,钙钛矿体积分数在16%以上,达到实验要求。