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作者:刘臣;肖建;马兰;杨绍利;胡兵;郑富强;
单位:中冶长天国际工程有限责任公司;攀枝花学院;钒钛关键战略材料四川省重点实验室;国家钒钛检测重点实验室;
摘要:南非钒钛磁铁矿具有“低钛高钒”特征,钛元素主要固溶于磁铁矿晶格中,回转窑-电炉熔分工艺产出的钛渣TiO_2含量与钛精矿品位相近,可应用于硫酸法钛白的生产,但其物相组成复杂,与常规钛精矿及酸溶性钛渣的酸解行为有很大不同,目前关于该熔分钛渣的研究较少。本研究以此熔分钛渣为对象,考察钛渣物相组成及“盐酸酸浸除杂-硫酸酸解-水浸”工艺中各参数对其酸解性能的影响,并分析影响其酸解性能的控制因素,得到以下主要结论。渣样中黑钛石等活性相占比越高、SiO_2与Al_2O_3含量越低,酸解率效果越好;而透辉石分解生成的硅胶与硫酸钙微晶易形成钝化层,成为传质过程的主要限制因素。适宜的酸渣比(3.8∶1)与硫酸浓度(93%)可增强反应动力,但过量酸量或熟化过程会因体系黏稠度升高而抑制传质。适宜细化粒度(-45μm)可破坏难溶物相表面结构,但过细颗粒易引发局部团聚。当熔分钛渣主要物相为黑钛石,SiO_2与Al_2O_3含量较低时,在粒度-45μm、酸渣比3.8∶1、硫酸浓度93%的条件下,不进行熟化,熔分钛渣酸解率可达89.96%。本研究结果可为该熔分钛渣应用于硫酸法钛白工艺提供依据与参考。
关键词:南非钒钛磁铁矿;;回转窑-电炉熔分;;钛渣;;酸解性能;;物相组成;;界面传质阻力;;控制因素
基金资助:湖南省重点研发计划项目“低品位铁料固态选择性还原提质-电炉熔炼关键技术研究与应用”(2023SK2079)