钛铁矿主成分FeTiO3的碱熔融机理研究

论文摘要

本文通过综述钛资源的概况,以及国内外富集钛铁矿的方法,了解了目前处理钛铁矿的主要手段和利用现状。本论文以合成钛铁矿的主要成分FeTiO3作为研究对象,通过研究碱熔融作用对FeTiO3结构的影响,以揭示碱熔融反应的机理,同时通过酸浸实验说明碱熔融的作用。本文以合成料FeTiO3为研究对象,采用XRD、SEM、FT-IR检测等手段对合成料以及碱熔融反应产物进行了表征,并从晶体结构变化的角度出发,考察了不同碱料比、反应时间、预处理对碱熔融反应的影响,并通过计算反应产物的酸溶率,更好的反映碱熔融对合成料FeTiO3的影响。通过以上的研究内容,得到了以下结果：1.合成钛铁矿的主要成分FeTiO3。通过进行合成原料不同比例的实验,得到单一物相的FeTiO3,且应保证参与反应的各物料Fe、Fe2O3和TiO2的物质的量比为1：1：3。2.碱熔融实验。通过对合成料FeTiO3进行不同碱料比的碱熔融实验,由其反应产物的XRD结果可以看出,原有的FeTiO3晶体结构遭到了破坏,且通过酸浸实验看出其酸溶率有了很大的提高。同时考察碱熔融反应时间的影响,对比了0.5h、4h、24h不同时间的反应产物,随着时间的延长,没有新物质的产生,但可能存在含量上的差别。3.预处理合成料。通过对合成料进行预氧化、高能球磨的处理,考察预处理对其碱熔融的影响,同时揭示碱熔融的作用。预氧化过程发生了化学反应,产生了新的物相。对比其碱熔融结果与未经处理的合成料的碱熔融结果可以看出,在空气中进行的碱熔融过程本质上也存在氧化过程；高能球磨的处理中没有新物相的产生,但导致了其半峰宽的变化,同时由其酸溶率可以看出,高能球磨的处理一定程度上可以促进碱熔融反应。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 钛资源概况
• 1.1.1 国内钛资源
• 1.1.2 国外钛资源
• 1.2 钛铁矿的富集方法
• 1.2.1 电炉熔炼法
• 1.2.2 选择氯化法
• 1.2.3 弱还原—硫酸浸取法
• 1.2.4 弱还原—盐酸浸取法
• 1.2.5 还原锈蚀法
• 1.2.6 其它方法
• 1.3 攀枝花钛铁矿精矿的特点和矿物组成
• 1.3.1 攀枝花钛铁矿的特点
• 1.3.2 攀枝花钛铁矿的矿物组成和性质
• 3的合成方法'>1.4 FeTiO₃的合成方法
• 1.4.1 高温固相合成
• 1.4.2 共沉淀法
• 1.4.3 溶胶-凝胶法
• 1.5 本论文的研究目的和内容
• 3'>第二章 合成钛铁矿主成分FeTiO₃
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验药品和试剂
• 2.1.2 实验仪器和设备
• 2.1.3 实验内容和过程
• 2.2 实验结果与讨论
• 3的XRD分析'>2.2.1 合成样FeTiO₃的XRD分析
• 3物相与钛精矿的物相比较'>2.2.2 合成样FeTiO₃物相与钛精矿的物相比较
• 3的SEM分析'>2.2.3 合成样FeTiO₃的SEM分析
• 2.3 小结
• 3的机理研究'>第三章 氢氧化钠处理FeTiO₃的机理研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 实验药品和试剂
• 3.2.3 实验仪器和设备
• 3.2.4 实验内容和过程
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 碱活化反应产物的XRD分析
• 3.3.2 酸溶率的计算
• 3.3.3 碱活化反应产物的晶体结构示意图
• 3.3.4 碱活化反应产物的红外光谱分析
• 3.3.5 碱活化反应产物SEM分析
• 3.4 小结
• 第四章 合成料经处理后的碱熔融实验研究
• 3'>4.1 预氧化处理合成料FeTiO₃
• 3的XRD分析'>4.1.1 预氧化处理合成料FeTiO₃的XRD分析
• 3的碱熔融实验'>4.1.2 预氧化处理合成料FeTiO₃的碱熔融实验
• 3的酸浸实验'>4.1.3 预氧化处理合成料FeTiO₃的酸浸实验
• 3'>4.2 高能球磨处理合成料FeTiO₃
• 3的XRD分析'>4.2.1 高能球磨处理合成料FeTiO₃的XRD分析
• 3的碱熔融实验'>4.2.2 高能球磨处理合成料FeTiO₃的碱熔融实验
• 3的酸浸实验'>4.2.3 高能球磨处理合成料FeTiO₃的酸浸实验
• 4.3 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢