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我国攀西地区蕴藏着极为丰富的钛铁矿资源,已探明的储量约占全国钛资源总储量的90.54%,但该资源分选获得的钛铁矿精矿经电炉冶炼制备的钛渣钙镁含量较高,不适宜作为制取氯化法钛白和海绵钛的原料。因此,开展电炉钛渣除杂制备适于氯化法钛白和海绵钛生产原料研究,对于我国钛工业的发展具有重要理论及现实意义。本文以攀钢电炉钛渣为对象,综合运用热力学的原理及X-射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜等现代微观测试手段,在研究电炉钛渣的物化性能、酸溶行为的基础上,对钛渣活化焙烧酸浸除杂技术及机理进行了系统研究,开发出了一种有效去除钛渣中钙镁等杂质的新技术。获得以下结论：(1)钛渣物化性能及工艺矿物学研究发现,钛渣中的主要杂质为Ca、Mg、Al、Si、Fe,主要含钛矿物是黑钛石,非金属硅酸盐矿物主要是橄榄石、顽火辉石和硅质玻璃体。其中,Mg、Al、Fe等杂质主要赋存于黑钛石中,Si、Ca等杂质主要赋存于硅酸盐矿物中。(2)钛渣酸溶行为表明,钛渣中黑钛石固溶体中杂质酸溶性差是导致其酸浸后TiO2品位不能显著提高的主要原因。(3)钛渣活化焙烧酸浸除杂研究表明,钛渣添加磷酸进行活化焙烧酸浸处理,能有效去除钛渣中的钙镁等杂质,显著提高浸出产品的TiO2品位。在磷酸用量7.5%,焙烧温度为1000℃,焙烧时间2h,液固比10：1,搅拌速度500rpm,沸腾浸出2h,第一段浸出硫酸浓度15%,第二段硫酸浓度40%条件下,可获得TiO2品位为88.54%,(CaO+MgO)总含量为0.42%的优质人造金红石。(4)钛渣添加磷酸焙烧酸浸除杂机理研究表明,磷酸能与钛渣中的黑钛石固溶体和硅酸盐类矿物发生反应,其中的钛组分转变为金红石型TiO2,杂质组分转变为酸溶性磷酸盐和石英,同时破坏了黑钛石固溶体和硅酸盐类矿物结构,从而使钛渣中的钙镁等杂质能有效去除,浸出产品的TiO2品位显著提高。本研究查明了钛渣采用酸浸法不能显著富集TiO2的根本原因,研究开发出钛渣添加磷酸活化焙烧酸浸制备优质人造金红石新技术,为我国氯化法钛白和海绵钛生产所需原料的制备开辟了一条新途径。