低温还原钛铁矿及分离钛铁技术的研究
随着钛工业的不断发展，天然金红石资源日益枯竭，使得人们必须开发利用储量丰富的钛铁矿资源。由于钛铁矿中钛的品位比较低，一般需将其预先富集为高品位的富钛料，然后再应用于钛工业的生产。因此，研究制备富钛料的方法对于钛工业的进一步发展具有极其重要的意义。 本文选用承德钛铁矿作为实验原料，系统的研究了矿粉粒度、还原温度、还原时间、预氧化和添加剂等因素对还原过程的影响，以及磨矿细度、磁场强度、还原温度和添加剂等因素对磁选分离过程的影响，并进行中试放大研究。 本研究获得以下主要研究结果： 减小矿粉粒度能够使得钛铁矿还原反应更加彻底，选择的矿粉粒度为48~25μm。 通过等温还原动力学研究结果发现，钛铁矿在还原反应的初始阶段，其还原过程受到界面化学反应控制。 随着还原时间的延长，钛铁矿还原的金属化率不断提高。在800℃预氧化30min并于1100℃还原150min后，所得还原产物的金属化率可达76.3％。 碱金属添加剂对预氧化后钛铁矿的还原强化作用有所区别，添加硼砂所得还原金属化率最高，其次为氟化钠、硫酸钠、碳酸钠。这一研究结果表明，碱金属添加剂中的阴离子基团对钛铁矿的固态还原反应具有重要影响。当添加5%（质量比）的硼砂，在800℃预氧化30min并于1100℃还原150min后，所得还原产物的金属化率可达81.4%。 对钛铁矿还原产物进行磨选分离工艺的研究表明：当硼砂用量为5%，800℃预氧化30min，还原温度为1100℃，还原时间为150min，在磨矿细度为75μm～48μm，磁场强度为180KA?m-1的条件下，可获得TiO2品位为60.32%，回收率达85.96%的富钛料。 经中试放大实验后，还原分离所得富钛料中TiO2品位为63.51%，TiO2回收率可达82.26%。
低温还原;钛铁矿;化学反应;磁选分离
山东理工大学
硕士
化学工程
董云会
2013
中文
TF823
58
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）