钛精矿的真空碳热还原实验研究

发布时间：2020-07-16 18:10

【摘要】：攀西地区有丰富的钛资源,该地区的钛资源储量(以TiO_2计)占全国总储量的93%以上,占世界储量的35%。攀枝花钛精矿是原矿经过一次选矿得到的钒钛铁精矿和尾矿,钒钛铁精矿进入高炉冶炼,而尾矿进行二次选矿得到TiO_2品位为47%左右的钛精矿。对于有气相产物的热还原过程,降低体系的压力,相应降低生成气态物质的蒸汽压,将有利于还原过程。因此,真空碳热还原过程能降低反应的热力学温度,同时降低相关物质进入气相的挥发温度。基于此,在真空条件下研究配碳量、温度和保温时间对攀枝花钛精矿真空碳热还原的影响。为了探索真空条件下碳还原钛精矿的机理,通过FactSage热力学软件对钛精矿碳热还原过程进行理论计算。理论计算结果表明:在配碳量12%(质量分数),压力100Pa,温度高于1300℃时,开始大量生成Mg,SiO和Mn等气相。气相的挥发度、金属化率随着反应温度和配碳量的增加而增加。当压强低于0.1Pa时气相挥发度高达99%。钛品位与压强、配碳量和温度无明显线性关系,当压强为1Pa,配碳量为12%,温度为1500℃时,钛渣品位达到94%以上。本实验以攀枝花钛精矿为原料,以碳为还原剂,研究还原温度、配碳量、保温时间等因素对其真空条件下(0.05Pa)还原过程的影响。应用光学显微镜、SEM-EDS和化学成分分析等方法,研究不同实验因素条件下试样的失重率、金属化率以及微观形貌等。研究结果表明:还原后试样矿的失重率和金属化率随着温度、配碳量和保温时间的增加而增加。在1400℃,配碳量14%,保温90min时失重率达到最大值31.68%;在1400℃,配碳量12%,保温60min时金属化率达到最大值97.68%。温度对还原过程影响显著,增加温度有利于还原产物的聚集长大并向外扩散,钛的物相更容易由Ti_3O_5向Ti_2O_3转化。配碳量在12%~14%区间变化时,失重率增加明显,增幅最大为4.37%。配碳量的增加有利于渣中钛的高价氧化物向低价转化。在1300℃,保温30min时,金属化率增加29.63%;保温90min时,金属化率增加12.48%,增加速率变缓。压强为0.05Pa,温度为1550℃时,还原产物有大量气相挥发,挥发物的主要成分是Fe与Si。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF13

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄孟阳;彭金辉;雷鹰;黄铭;张世敏;;微波场中钛精矿的温升行为及吸波特性[J];四川大学学报(工程科学版);2007年02期

2 黄孟阳;彭金辉;黄铭;张世敏;李雨;雷鹰;;微波场中不同配碳量钛精矿的吸波特性[J];中国有色金属学报;2007年03期

3 邱承春;攀枝花钛精矿降低含硫量的试验与生产实践[J];钢铁钒钛;1982年04期

4 韩明;钛精矿自动包装[J];有色金属(选矿部分);1982年02期

5 李静玲,张念慈;钛精矿中氧化铝的测定[J];矿业快报;2001年22期

6 邓国珠,王雪飞;用攀枝花钛精矿制取高品位富钛料的途径[J];钢铁钒钛;2002年04期

7 范晓慧,邱冠周,姜涛,郭宇峰,朱德庆,黄柱成,杨永斌,徐经沧;攀钢钛精矿制取富钛料新工艺的研究[J];金属矿山;2002年06期

8 范晓慧,郭宇峰,邱冠周,姜涛,朱德庆,黄柱成,杨永斌,徐经沧;钛精矿制取富钛料新工艺[J];矿产综合利用;2002年04期

9 叶良军;攀枝花钛精矿制取高品位氯化渣探讨[J];钛工业进展;2004年01期

10 彭金辉,郭胜惠,张世敏,朱艳丽;微波加热干燥钛精矿研究[J];昆明理工大学学报(理工版);2004年04期

相关会议论文 前6条

1 黄孟阳;牛皓;彭金辉;黄江;刘茂利;沙月萍;黄铭;;微波场中氧化钛精矿配碳混合物吸波特性的研究[A];2009（重庆）中西部第二届有色金属工业发展论坛论文集[C];2009年

2 熊X;文书明;彭金辉;;提高攀枝花钛精矿品位的试验研究[A];复杂难处理矿石选矿技术——全国选矿学术会议论文集[C];2009年

3 张世敏;彭金辉;黄孟阳;孙艳;郭胜惠;范兴祥;;微波处理钛精矿新工艺[A];第十二届全国微波能应用学术会议论文集[C];2005年

4 郭宇峰;姜涛;邱冠周;董海刚;吕亚男;马晓雯;游高;;钛精矿还原-磨选法制取富钛料工艺与机理研究[A];中国金属学会2008年非高炉炼铁年会文集[C];2008年

5 邹星礼;鲁雄刚;丁伟中;;攀枝花钛精矿短流程直接制备钛铁合金[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年

6 袁章福;李文兵;;钛精矿的选择性还原和高钛渣的制备[A];2004年全国炼铁生产技术暨炼铁年会文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 小齐;云南连旱钛精矿厂家停产增多[N];中国有色金属报;2010年

2 特约通讯员 易小雄;攀钢前10月钛精矿产量超去年全年[N];攀枝花日报;2014年

3 尚金;国际钛系坚挺国内钛市或下调[N];中国有色金属报;2010年

4 王选;价格趋涨 钛精矿供应紧张[N];中国工业报;2010年

5 本报记者 李若馨;ST零七包销钛矿[N];中国证券报;2011年

6 致公党攀枝花市委;设立攀枝花钛精矿收储调节库[N];攀枝花日报;2013年

7 崔咏娟 唐诗全;攀钢钛精矿国家标准样品 填补国内外空白[N];中国冶金报;2004年

8 实习记者 孟祥林 通讯员 赵青娥 韩可喜;攀钢千吨级钛精矿预还原试验成功[N];中国冶金报;2013年

9 易小雄　马晓梅 蒋沛含;一次成功的跨越[N];中国矿业报;2010年

10 崔咏娟 晨钟;攀钢钛精矿国家标准样品填补国内外空白[N];世界金属导报;2004年

相关博士学位论文 前2条

1 黄孟阳;高钙镁钛精矿制备高品质富钛料新工艺及理论研究[D];昆明理工大学;2008年

2 雷鹰;微波强化还原低品位钛精矿新工艺及理论研究[D];昆明理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 夏冬;以钛白废硫酸为原料处理钛精矿制备富钛料的研究[D];西华大学;2015年

2 向俊一;云南钛精矿制备高品质人造金红石技术研究[D];西华大学;2015年

3 岳跃辉;钛精矿的真空碳热还原实验研究[D];贵州大学;2016年

4 赵常青;钛精矿制取富钛料新工艺的研究[D];昆明理工大学;2010年

5 左勇刚;微波低温清洁干燥攀枝花钛精矿工艺研究[D];昆明理工大学;2013年

6 张凯;钛精矿固相还原强化方法研究[D];重庆大学;2014年

7 姜方新;选钛微细级钛精矿回转窑还原制取富钛料新工艺试验[D];四川大学;2003年

8 陈朝春;内热式振动流化床干燥微细粒级钛精矿研究[D];四川大学;2002年

9 刘许e

本文编号：2758328