微波氧化焙烧高钛渣制备人造金红石新工艺的研究

论文摘要

随着钛工业的飞速发展,人造金红石的需求呈日益增长的趋势。目前人造金红石生产方法主要有：还原锈蚀法、盐酸浸出法和硫酸浸出法,上述方法都是用钛铁矿作为原料,存在三废量大、工艺流程长、能耗高等缺点。因此,用高钛渣代替钛铁矿生产人造金红石将成为一种趋势。开发一种从高钛渣制备人造金红石的新工艺,实现生产过程的绿色化,对节能减排、保护环境、综合利用钛资源以及提高人造金红石产品的质量有着非常重要的意义。本论文在总结国内外人造金红石研究现状的基础上,采用x衍射以及扫描电镜等分析手段,进行了常规加热和微波加热高钛渣制备人造金红石的实验研究。在系统研究了焙烧温度和保温时间这两个主要条件对金红石品质影响的基础上,获得了常规加热和微波加热条件下的优化实验工艺条件通过对样品的化学分析、XRD表征和SEM分析,论文得出常规加热条件下高钛渣制备人造金红石的优化工艺条件为：焙烧温度950℃,焙烧时间40分钟,在这一条件下,锐钛型Ti02转变成了金红石型TiO2,人造金红石中硫和碳的含量已经符合行业一级标准。高钛渣在微波场中的吸波特性实验表明,高钛渣有良好的微波吸收能力,在微波输出功率1000W的条件下能以40℃/min的速率快速升温；高钛渣在微波场中加热焙烧后的吸波特性要弱于焙烧前的,同时,当高钛渣粒径为380μm-180gm时吸波特性最好。系统研究了加热温度、保温时间等因素对TiO2相转变、二氧化钛品位和硫、磷、碳脱除的影响,获得了优化工艺条件,具体为：、焙烧温度950℃,焙烧时间40分钟,在此条件下高钛渣中的锐钛矿转化为金红石型Ti02,增加了C和S的脱除率,所得的人造金红石达到了行业一级品标准。与常规加热对比,微波加热在相同的晶型转变温度下可以缩短晶型转变时间,且加热快。.综上所述,本论文提出了一种微波氧化焙烧高钛渣制备人造金红石的新工艺,所制备的人造金红石达到了行业一级人造金红石的标准；该工艺对提高云南以及国内外高钛渣的利用率具有较大的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 高钛渣的生产和应用
• 1.3 人造金红石现有的生产方法
• 1.4 微波加热技术在钛冶金中的应用
• 1.5 本章小结
• 第二章 课题研究的内容、意义和方法
• 第三章 常规加热氧化焙烧高钛渣制取人造金红石
• 3.1 实验方法
• 3.2 实验结果
• 3.3 优化条件试验
• 3.4 本章小结
• 第四章 微波加热氧化焙烧高钛渣制取人造金红石
• 4.1 引言
• 4.2 高钛渣在微波场中的吸波特性和升温特性的研究
• 4.3 微波焙烧高钛渣实验研究
• 4.4 本章小结
• 第五章 优化实验工艺条件及表征
• 5.1 优化实验工艺条件
• 5.2 优化工艺条件实验样品的表征
• 5.3 常规加热和微波加热优化实验对比
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 附录
• 参考文献