改性高钛渣中金红石相的分离研究

论文摘要

金红石是制取金属钛及钛白粉的重要原料。虽然钛铁矿精矿可以制备钛渣,但品位低,难以作为氯化法制备钛白的原料,需富集处理获得高品位的富钛料—高品位钛渣或人造金红石。为实现低品位高钛渣的富集与分离,东北大学提出了电炉钛渣改性处理金红石化的选择性分离技术。在前期改性实验过程中,实现了钛组分的选择性富集与长大。改性后仅含有两个钛矿物相：金红石,硅酸盐玻璃相（Ti02<5%）,实现了富集。本课题以改性高钛渣（高钛渣：以钒钛磁铁精矿为原料,通过转底炉-电炉还原制备的高钛渣,35-50% Ti02）为原料,通过选矿分离方法,完成电炉钛渣金红石化的选择性分离技术的第三个环节—改性高钛渣中钛组分-金红石相的选择性分离。在重选抛尾实验中,确定最佳磨矿粒度为38μm,且通过重选改性高钛渣粗精矿Ti02品位由35.72%提高到56.55%。在粗精矿浮选实验中,以烷基羟肟酸钠为捕收剂,当硫酸用量1000g/t（pH=2.8）,捕收剂用量800g/t,活化剂硝酸铅用量200g/t,抑制剂淀粉用量800g/t时,浮选精矿Ti02品位从56.55%提高到61.69%。在浮选精矿的常压酸浸出实验中,主要研究常压酸浸出过程的影响因素：酸浸剂、浸出时间、浸出温度、矿液比,并分析精矿经酸解过滤后滤液中钛的含量。实验结果表明,当用稀盐酸作为酸浸剂,浸出温度为65℃,浸出时间为3小时,矿液比为1：20时,酸浸效果最佳,其浸出后金红石精矿Ti02品位可高达96.56%。本研究根据改性钛渣的矿物组成相对简单,目的矿物与其硅酸盐矿物在比重上的差异更加明显,从而利用重选进行初步富集,然后通过浮选、常压酸浸出进行精选,即采用“重选—浮选—酸浸出”的联合工艺,有效地提高了改性钛渣的金红石品位,得到合格精矿（Ti02品位97.45%）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 金属钛及其合金
• 1.2 钛资源与金红石矿
• 1.3 金红石常用选矿技术
• 1.3.1 浮选
• 1.3.2 重选
• 1.3.3 磁选
• 1.3.4 电选
• 1.3.5 酸浸
• 1.4 钛铁矿富集方法概述
• 1.4.1 还原锈蚀法
• 1.4.2 酸浸法
• 1.4.3 电炉熔炼法
• 1.5 钒钛磁铁矿选冶过程中钛的走向与分布
• 1.6 电炉熔炼过程富钛相的形成条件及赋存状态
• 1.7 高钛渣
• 1.7.1 高钛渣的工艺矿物学分析
• 1.7.2 高钛渣的利用概况
• 1.8 问题提出
• 1.9 选题的主要研究内容
• 1.9.1 工艺矿物学研究
• 1.9.2 选矿实验研究
• 第2章 实验研究方法
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验药品
• 2.4 实验方法
• 2.5 浮选药剂配制方法
• 2.6 分析方法
• 第3章 矿物工艺学研究
• 3.1 改性处理前高钛渣的矿相组成及含量
• 3.2 改性处理后高钛渣的矿相组成及含量
• 3.3 改性渣样的化学成分及矿物组成
• 3.4 改性渣矿物组成及金红石物相分析
• 3.5 改性渣中金红石相晶体粒度分布
• 第4章 试探性实验
• 4.1 重选抛尾实验
• 4.2 浮选抛尾实验
• 4.3 稀盐酸常压浸出实验
• 4.4 小结
• 第5章 重选抛尾实验研究
• 5.1 实验物料
• 5.2 重选的理论依据
• 5.3 实验内容
• 5.3.1 磨矿粒度实验
• 5.3.2 精矿的处理
• 5.3.3 中矿的处理
• 5.3.4 尾矿的处理
• 5.4 重选抛尾综合流程
• 5.5 小结
• 第6章 粗精矿浮选实验
• 6.1 实验原料
• 6.2 浮选工艺流程
• 6.3 调整剂实验
• 6.4 捕收剂实验
• 6.4.1 捕收剂用量实验
• 6.4.2 捕收剂捕收机理
• 6.5 活化剂实验
• 6.5.1 活化剂用量实验
• 6.5.2 活化剂活化机理
• 6.6 抑制剂实验
• 6.6.1 抑制剂用量实验
• 6.6.2 抑制剂抑制机理
• 6.7 小结
• 第7章 精矿酸浸实验
• 7.1 酸浸实验原料
• 7.2 酸浸实验装置
• 7.3 酸浸实验流程
• 7.4 酸浸原理
• 7.4.1 用稀盐酸浸出改性高钛渣的原理
• 7.4.2 用稀硫酸浸出改性高钛渣的原理
• 7.5 实验内容
• 7.5.1 酸浸剂实验
• 7.5.2 不同浸出温度和时间实验
• 7.5.3 矿液比实验
• 7.6 小结
• 第8章 联合流程实验
• 结论
• 参考文献
• 致谢