论文部分内容阅读
随着钛工业的发展,钛品位较高的天然金红石资源日趋枯竭,这就迫使人们开发利用丰富的钛铁矿和低钛渣资源。由于钛铁矿和低钛渣中钛品位较低,直接用于钛工业生产会造成效率低、流程长、“三废”量大、成本高等问题,一般都需要预先富集成高品位富钛料—高钛渣或人造金红石,然后再用于钛工业生产。因此,研究制取富钛料的方法对于钛工业的发展具有极为重要的意义。金属钛更是被誉为“未来金属”,但由于生产成本高,限制了金属钛的应用,熔盐电脱氧法(FFC法)的提出,为低成本生产金属钛带来了曙光。 本文主要对攀枝花高钛渣进行全面的分析和检测,制定从富集攀枝花高钛渣到电解制备金属钛的新工艺:高钛渣→球磨→碱活化→盐酸溶解→加铁粉→调节pH值→干燥→人造金红石→金属钛。主要的研究内容及结果如下: 1、氢氧化钠分解高钛渣。考察了不同碱渣比对最终产物及其酸溶性的影响。高钛渣中的黑钛石固溶体经过碱活化反应后得到了有效的破坏;原始高钛渣的酸溶性较差,并随酸浓度的提高其酸溶率没有明显改善,经碱活化反应后的活化渣,酸溶性得到了极大的改善,随着碱渣比的增加,相应活化渣的酸溶率也逐渐增加。 2、制备人造金红石。考察了盐酸浓度、酸溶温度、酸溶时间、加铁量和最终pH值对制备样品中TiO2含量的影响。得到了制备的样品中TiO2含量随着盐酸浓度、酸溶温度、酸溶时间、加铁量的增加而增加、随着pH值的增大而减小。通过正交实验,确定影响样品中TiO2含量的各因素主次关系为:最终pH值>酸溶温度>酸溶时间>加铁量>盐酸浓度。最佳实验条件为:酸溶温度45℃,酸溶时间40min,酸浓度5mol/L,加铁量0.6g,最终pH=2。 3、电解制备金属钛。利用制备的人造金红石作为电解原料,在900℃,CaCl2-NaCl共晶熔盐体系中采用熔盐电脱氧法(FFC法),在3.1V电压下电解20h后,制备出金属钛。