金红石型TiO 2 制备及提质技术的研究进展
发布时间：2021-10-09 05:14
金红石型Ti O2是钛工业生产中重要的原料,探究一种高效、清洁的人造金红石的制备方法已成为世界相关行业研究的热点。对二氧化钛晶型的转变以及人造金红石的制备及提质技术的研究结果表明:还原-氧化法,反应过程简单,适合含铁量较高的钛渣;亚熔盐法,反应过程中的酸碱均能循环利用;选择性析出技术,能够改变钛渣的矿相结构使钛渣中杂质转变为易析出物相;酸浸法,可利用废酸处理钛渣制备金红石。而通过对钛铁矿进行预处理、改性处理及机械活化等方式则可以提高金红石的品位。
【文章来源】：工业加热. 2020,49(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
二氧化钛晶体结构
二氧化钛三种晶体的晶体结构也决定了其稳定性，共用棱数越多导致中心离子间距缩短，从而降低了晶体结构的稳定性。板钛矿型Ti O2共用棱数最多导致其晶体结构最不稳定，因此二氧化钛中的锐钛型和金红石型Ti O2成为目前工业应用和研究领域的主要方向[9-12]。金红石型Ti O2相比于锐钛矿型Ti O2而言，由于自身的Ti-Ti键更短，其晶格能比锐钛矿型Ti O2高。在热力学上，锐钛矿型Ti O2和金红石型Ti O2分别属于亚稳定相和稳定相，导致在一定的温度条件下(650℃以上)，锐钛矿型Ti O2可以向金红石型Ti O2发生不可逆的相变。就此国内外学者做了一系列相关的研究工作。Chen[13]等人以钛酸四异丙酯(TTIP)为原料，以氮气作为保护气体，温度为250～500℃，煅烧得到锐钛矿相粉末，当温度升高到600℃时，锐钛矿相晶粒向金红石相晶粒转变。Chen[14]等研究发现，未煅烧的制备试样完全无定形，随着煅烧温度的提高，结晶度提高，煅烧的样品的晶体结构在350,450和550℃是纯锐钛矿相，在650℃发生纯锐钛矿相到金红石相的转化(见图2和表1)。因此，基于两种同质异像变体，锐钛矿相Ti O2经过高温煅烧可以转变为金红石相Ti O2。2 人造金红石的制备及提质技术
预焙烧处理分为氧化焙烧以及还原焙烧，通过对钛矿进行不同的预焙烧处理，探究预焙烧处理对金红石型Ti O2品位的影响。氧化焙烧在箱式电炉中进行，采用石英坩埚盛放钛矿，加热备用。还原焙烧在密闭气氛炉中进行，采用石墨坩埚盛放钛矿，加入C含量高于98%的石油焦，混合均匀，加热备用。崔涛[26]等探究了预焙烧处理对金红石型Ti O2品位的影响，实验证明:以还原焙烧进行预处理效果更好，在还原剂石油焦的含量为8%，盐酸深度为20%，浸出时间为6 h，焙烧温度为900℃，焙烧时间为60 min的条件下得到金红石型Ti O2的品位高达93.45%(见图3)。2.2.2 改性剂对金红石型Ti O2品位的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]高钛型高炉渣中钛组分选择性富集与析出研究进展[J]. 许仁泽,张建良,常治宇,焦克新. 钢铁钒钛. 2017(06)
[2]改性含钛高炉渣中钙钛矿浮选分离工艺研究[J]. 张士秋,王维清,郑禹,任鹏坤,闫武,邓杰. 钢铁钒钛. 2017(03)
[3]K+掺杂对TiO2晶型转变的研究[J]. 李健,闫龙,亢玉红,马亚军,王玉飞,陈锦中. 化工新型材料. 2017(01)
[4]TiO2晶型转变（A→R）的影响因素[J]. 姜贵民,严继康,杨钢,段志操,康昆勇,杜景红,甘国友,易健宏. 材料导报. 2016(19)
[5]二氧化钛相变研究现状[J]. 廖雪峰,陈菓,刘钱钱,常晓东,张利波,彭金辉. 无机盐工业. 2016(08)
[6]煅烧晶种和磷、镁对二氧化钛晶体的影响[J]. 容尔益,朱家文,陈葵,姚恒平,周晓葵. 无机盐工业. 2016(07)
[7]钛铁矿盐酸加压浸出制备人造金红石试验研究[J]. 崔涛,彭建蓉,袁野,赖浚,和晓才,田林. 稀有金属. 2016(12)
[8]盐酸加盐浸出攀西钛铁矿的研究[J]. 王雷,车小奎,陈树忠,王雪飞,向俊,邓巧娟. 稀有金属. 2017(08)
[9]热处理条件对含钛高炉渣中钙钛矿相析出行为的影响[J]. 张士秋,王维清,闫武,邓杰,黄阳. 钢铁钒钛. 2016(02)
[10]机械活化-盐酸常压浸出钛铁矿的影响[J]. 伍凌,陈嘉彬,钟胜奎,张晓萍,刘洁群. 中国有色金属学报. 2015(01)
硕士论文
[1]微波焙烧—酸浸法制备人造金红石[D]. 常晓东.昆明理工大学 2016
[2]电炉钛渣氧化—还原浸出除杂制备富钛料的研究[D]. 刘宏辉.东北大学 2015
本文编号：3425704
【文章来源】：工业加热. 2020,49(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
二氧化钛晶体结构
二氧化钛三种晶体的晶体结构也决定了其稳定性，共用棱数越多导致中心离子间距缩短，从而降低了晶体结构的稳定性。板钛矿型Ti O2共用棱数最多导致其晶体结构最不稳定，因此二氧化钛中的锐钛型和金红石型Ti O2成为目前工业应用和研究领域的主要方向[9-12]。金红石型Ti O2相比于锐钛矿型Ti O2而言，由于自身的Ti-Ti键更短，其晶格能比锐钛矿型Ti O2高。在热力学上，锐钛矿型Ti O2和金红石型Ti O2分别属于亚稳定相和稳定相，导致在一定的温度条件下(650℃以上)，锐钛矿型Ti O2可以向金红石型Ti O2发生不可逆的相变。就此国内外学者做了一系列相关的研究工作。Chen[13]等人以钛酸四异丙酯(TTIP)为原料，以氮气作为保护气体，温度为250～500℃，煅烧得到锐钛矿相粉末，当温度升高到600℃时，锐钛矿相晶粒向金红石相晶粒转变。Chen[14]等研究发现，未煅烧的制备试样完全无定形，随着煅烧温度的提高，结晶度提高，煅烧的样品的晶体结构在350,450和550℃是纯锐钛矿相，在650℃发生纯锐钛矿相到金红石相的转化(见图2和表1)。因此，基于两种同质异像变体，锐钛矿相Ti O2经过高温煅烧可以转变为金红石相Ti O2。2 人造金红石的制备及提质技术
预焙烧处理分为氧化焙烧以及还原焙烧，通过对钛矿进行不同的预焙烧处理，探究预焙烧处理对金红石型Ti O2品位的影响。氧化焙烧在箱式电炉中进行，采用石英坩埚盛放钛矿，加热备用。还原焙烧在密闭气氛炉中进行，采用石墨坩埚盛放钛矿，加入C含量高于98%的石油焦，混合均匀，加热备用。崔涛[26]等探究了预焙烧处理对金红石型Ti O2品位的影响，实验证明:以还原焙烧进行预处理效果更好，在还原剂石油焦的含量为8%，盐酸深度为20%，浸出时间为6 h，焙烧温度为900℃，焙烧时间为60 min的条件下得到金红石型Ti O2的品位高达93.45%(见图3)。2.2.2 改性剂对金红石型Ti O2品位的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]高钛型高炉渣中钛组分选择性富集与析出研究进展[J]. 许仁泽,张建良,常治宇,焦克新. 钢铁钒钛. 2017(06)
[2]改性含钛高炉渣中钙钛矿浮选分离工艺研究[J]. 张士秋,王维清,郑禹,任鹏坤,闫武,邓杰. 钢铁钒钛. 2017(03)
[3]K+掺杂对TiO2晶型转变的研究[J]. 李健,闫龙,亢玉红,马亚军,王玉飞,陈锦中. 化工新型材料. 2017(01)
[4]TiO2晶型转变（A→R）的影响因素[J]. 姜贵民,严继康,杨钢,段志操,康昆勇,杜景红,甘国友,易健宏. 材料导报. 2016(19)
[5]二氧化钛相变研究现状[J]. 廖雪峰,陈菓,刘钱钱,常晓东,张利波,彭金辉. 无机盐工业. 2016(08)
[6]煅烧晶种和磷、镁对二氧化钛晶体的影响[J]. 容尔益,朱家文,陈葵,姚恒平,周晓葵. 无机盐工业. 2016(07)
[7]钛铁矿盐酸加压浸出制备人造金红石试验研究[J]. 崔涛,彭建蓉,袁野,赖浚,和晓才,田林. 稀有金属. 2016(12)
[8]盐酸加盐浸出攀西钛铁矿的研究[J]. 王雷,车小奎,陈树忠,王雪飞,向俊,邓巧娟. 稀有金属. 2017(08)
[9]热处理条件对含钛高炉渣中钙钛矿相析出行为的影响[J]. 张士秋,王维清,闫武,邓杰,黄阳. 钢铁钒钛. 2016(02)
[10]机械活化-盐酸常压浸出钛铁矿的影响[J]. 伍凌,陈嘉彬,钟胜奎,张晓萍,刘洁群. 中国有色金属学报. 2015(01)
硕士论文
[1]微波焙烧—酸浸法制备人造金红石[D]. 常晓东.昆明理工大学 2016
[2]电炉钛渣氧化—还原浸出除杂制备富钛料的研究[D]. 刘宏辉.东北大学 2015
本文编号：3425704
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