用机械活化法回收硫酸法钛白酸解渣中钛的工艺研究
发布时间：2021-06-16 11:44
钛白酸解渣是硫酸法生产钛白粉酸解时所产生的酸性废渣,酸解渣中含有一定量的钛,同时也有较大的酸性和腐蚀性,若长期堆存必然造成资源的浪费和环境的污染。为了提取钛白酸解渣中有价钛,提高硫酸法钛白生产的钛资源利用率,减少钛白粉生产中渣的堆积量,消除渣所带来的环境污染的隐患,本文采用水洗—机械活化工艺,通过水洗、常规酸浸、水洗后搅拌磨机械活化或水洗后滚筒磨机械活化浸出的方法,研究了机械活化浸出钛白酸解渣中钛的较优工艺条件,主要研究结果如下：（1）原钛白酸解渣中含有36.3%的水溶性钛,通过水洗工艺能将钛白酸解渣中水溶性钛浸出,水洗浸出的主要影响因素为搅拌速度和反应时间,水洗的较优工艺条件为：搅拌速度为400r.min-1,液固比为2,反应时间为60 min,温度为30℃。（2）常规酸浸中,硫酸浓度和反应时间为钛浸出的主要影响因素,常规酸浸的较优工艺条件为：硫酸浓度为20%,搅拌速度为400r·min-1,液固比为2,反应时间为60 min,温度为30℃,在较优工艺条件下,水洗后常规浸出钛的浸出率为12.0%,水洗和常规酸浸的钛的总浸出率为43.9%。（3）水洗后的钛白酸解渣在搅拌磨活化浸出过程中...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 钛白粉的概况
1.2.1 钛白粉的性质
1.2.2 钛白粉的用途
1.3 钛白粉的生产方法及钛白酸解渣的来源
1.4 国内外硫酸法钛白酸解渣的处理技术进展
1.4.1 反渣
1.4.2 分离再选
1.4.3 水泥固化
1.4.4 直接水洗
1.4.5 碱法处理
1.5 机械活化概述
1.5.1 机械活化的发展史
1.5.2 机械活化的特点
1.5.3 机械活化的机理
1.5.4 机械活化在强化矿物浸出中的应用
1.6 机械活化法在含钛矿物的应用
1.6.1 机械活化法强化含钛矿物中钛浸出的应用
1.6.2 机械活化法强化钛矿制取金红石的应用
1.7 研究设想与内容
第二章 酸解渣中钛浸出的理论基础
2.1 硫酸法浸钛白酸解渣中钛的原理
2.1.1 反应原理
2.1.2 热力学分析
2.2 机械活化强化浸出钛白酸解渣的理论基础
2.2.1 机械活化强化酸解渣钛浸出原理
2.2.2 机械活化强化浸出钛白酸解渣的热力学分析
2.2.3 机械活化强化浸出钛白酸解渣中钛的动力学分析
第三章 机械活化强化酸解渣中钛浸出的工艺研究
3.1 实验原料与试剂
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验试剂
3.2 机械活化设备及选型
3.2.1 机械活化常见设备
3.2.2 机械活化设备的选型
3.3 实验仪器及设备
3.3.1 实验仪器
3.3.2 实验装置及设备
3.4 浸出反应的因素与水平
3.5 浸出液的分析和浸出率的计算
3.6 水洗工艺研究
3.6.1 时间对水洗浸出的影响
3.6.2 液固比对水洗浸出的影响
3.6.3 搅拌速度对水洗浸出的影响
3.6.4 温度对水洗浸出的影响
3.7 常规酸浸工艺研究
3.7.1 硫酸浓度对常规浸出的影响
3.7.2 时间对常规浸出的影响
3.7.3 液固比对常规浸出的影响
3.7.4 搅拌速度对常规浸出的影响
3.7.5 温度对常规浸出的影响
3.8 搅拌磨机械活化浸出效果
3.8.1 正交实验分析
3.8.2 硫酸浓度对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.8.3 搅拌速度对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.8.4 时间对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.8.5 液固比对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.8.6 球料比对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.9 滚筒磨机械活化浸出效果
3.9.1 硫酸浓度对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.2 时间对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.3 转速对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.4 液固比对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.5 球料比对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.6 填充率对滚筒磨机械活化浸出的影响
3.10 小结
第四章 机械活化前后酸解渣的物相、表面形貌和粒度等物性的变化
4.1 X射线衍射分析
4.2 粒度及比表面积分析
4.2.1 粒度分析
4.2.2 比表面积
4.3 描电镜分析
4.4 热重分析
4.5 小结
第五章 钛浸出液的回收工艺设想
5.1 硫酸法生产钛白粉钛液的指标
5.1.1 总钛
5.1.2 F值
5.1.3 铁钛比
5.1.4 稳定性
5.1.5 澄清度
5.2 硫酸法钛白各工段钛液主要参数及回收设想
5.2.1 各工段钛液主要参数
5.2.2 回收设想
5.3 回收效益分析
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]混相旋流分离技术应用研究[J]. 鄂广杏,张明,程文学,陈玉霞,曲正新. 当代化工. 2015(03)
[2]硫酸法钛白酸解尾渣工艺矿物学特性分析[J]. 李宗云,许妍霞,汪瑾,宋兴福,于建国. 化工学报. 2015(05)
[3]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)
[4]科研成果对固体废物处置与资源化课程教学的作用[J]. 孙淑英,宋兴福,孙泽,许妍霞,于建国. 化工高等教育. 2014(05)
[5]钛白粉厂酸解泥渣水洗处理技术实验研究[J]. 曹海波. 科技创新与应用. 2014(24)
[6]高钛渣用于水泥混合材的性能研究[J]. 张振明,翁庆强,高艳霞,费爱艳,伊海赫,李东旭. 硅酸盐通报. 2014(08)
[7]浓硫酸焙烧高钛渣的反应动力学（英文）[J]. 隋丽丽,翟玉春. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(03)
[8]国内硫酸法钛白生产现状及存在问题[J]. 陈华,田从学. 攀枝花学院学报. 2014(01)
[9]钛白粉在涂料中的应用概述[J]. 肖勇丽. 四川冶金. 2014(01)
[10]磁选技术在硫酸法钛白酸解泥渣中的应用初探[J]. 杜鑫. 四川冶金. 2014(01)
博士论文
[1]从铟铁酸锌中用机械活化方法强化浸出铟、锌的机理研究[D]. 姚金环.广西大学 2013
[2]机械活化强化含砷金精矿浸出的工艺及机理研究[D]. 黎铉海.中南大学 2002
硕士论文
[1]广西某菱锰矿浮选分离研究[D]. 肖巍.中南大学 2014
[2]钛白废盐中有效元素的分离及应用研究[D]. 杨海龙.渤海大学 2013
[3]钨矿机械活化碱煮设备性能仿真分析[D]. 贺强.江西理工大学 2013
[4]硫酸浸出赤泥渣回收二氧化钛的研究[D]. 朱国海.太原理工大学 2012
[5]含锌中和渣的水热硫化及可浮性研究[D]. 张海静.中南大学 2012
[6]钛铁矿主成分FeTiO3的碱熔融机理研究[D]. 刘云.东北大学 2011
[7]机械活化攀枝花钛铁矿精矿中主要矿物的结构与性质变化规律研究[D]. 韦亮平.中南大学 2010
[8]钛白粉工业清洁生产工艺技术[D]. 贾荣畅.山东大学 2009
[9]从钛白酸解废渣中回收钛矿的工艺研究[D]. 李景胜.中南大学 2007
[10]立式振动磨粉机参振体的运动学分析与结构设计研究[D]. 刘建华.吉林大学 2006
本文编号：3233014
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 钛白粉的概况
1.2.1 钛白粉的性质
1.2.2 钛白粉的用途
1.3 钛白粉的生产方法及钛白酸解渣的来源
1.4 国内外硫酸法钛白酸解渣的处理技术进展
1.4.1 反渣
1.4.2 分离再选
1.4.3 水泥固化
1.4.4 直接水洗
1.4.5 碱法处理
1.5 机械活化概述
1.5.1 机械活化的发展史
1.5.2 机械活化的特点
1.5.3 机械活化的机理
1.5.4 机械活化在强化矿物浸出中的应用
1.6 机械活化法在含钛矿物的应用
1.6.1 机械活化法强化含钛矿物中钛浸出的应用
1.6.2 机械活化法强化钛矿制取金红石的应用
1.7 研究设想与内容
第二章 酸解渣中钛浸出的理论基础
2.1 硫酸法浸钛白酸解渣中钛的原理
2.1.1 反应原理
2.1.2 热力学分析
2.2 机械活化强化浸出钛白酸解渣的理论基础
2.2.1 机械活化强化酸解渣钛浸出原理
2.2.2 机械活化强化浸出钛白酸解渣的热力学分析
2.2.3 机械活化强化浸出钛白酸解渣中钛的动力学分析
第三章 机械活化强化酸解渣中钛浸出的工艺研究
3.1 实验原料与试剂
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验试剂
3.2 机械活化设备及选型
3.2.1 机械活化常见设备
3.2.2 机械活化设备的选型
3.3 实验仪器及设备
3.3.1 实验仪器
3.3.2 实验装置及设备
3.4 浸出反应的因素与水平
3.5 浸出液的分析和浸出率的计算
3.6 水洗工艺研究
3.6.1 时间对水洗浸出的影响
3.6.2 液固比对水洗浸出的影响
3.6.3 搅拌速度对水洗浸出的影响
3.6.4 温度对水洗浸出的影响
3.7 常规酸浸工艺研究
3.7.1 硫酸浓度对常规浸出的影响
3.7.2 时间对常规浸出的影响
3.7.3 液固比对常规浸出的影响
3.7.4 搅拌速度对常规浸出的影响
3.7.5 温度对常规浸出的影响
3.8 搅拌磨机械活化浸出效果
3.8.1 正交实验分析
3.8.2 硫酸浓度对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.8.3 搅拌速度对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.8.4 时间对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.8.5 液固比对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.8.6 球料比对搅拌磨活化浸出效果的影响
3.9 滚筒磨机械活化浸出效果
3.9.1 硫酸浓度对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.2 时间对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.3 转速对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.4 液固比对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.5 球料比对滚筒磨活化浸出的影响
3.9.6 填充率对滚筒磨机械活化浸出的影响
3.10 小结
第四章 机械活化前后酸解渣的物相、表面形貌和粒度等物性的变化
4.1 X射线衍射分析
4.2 粒度及比表面积分析
4.2.1 粒度分析
4.2.2 比表面积
4.3 描电镜分析
4.4 热重分析
4.5 小结
第五章 钛浸出液的回收工艺设想
5.1 硫酸法生产钛白粉钛液的指标
5.1.1 总钛
5.1.2 F值
5.1.3 铁钛比
5.1.4 稳定性
5.1.5 澄清度
5.2 硫酸法钛白各工段钛液主要参数及回收设想
5.2.1 各工段钛液主要参数
5.2.2 回收设想
5.3 回收效益分析
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]混相旋流分离技术应用研究[J]. 鄂广杏,张明,程文学,陈玉霞,曲正新. 当代化工. 2015(03)
[2]硫酸法钛白酸解尾渣工艺矿物学特性分析[J]. 李宗云,许妍霞,汪瑾,宋兴福,于建国. 化工学报. 2015(05)
[3]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)
[4]科研成果对固体废物处置与资源化课程教学的作用[J]. 孙淑英,宋兴福,孙泽,许妍霞,于建国. 化工高等教育. 2014(05)
[5]钛白粉厂酸解泥渣水洗处理技术实验研究[J]. 曹海波. 科技创新与应用. 2014(24)
[6]高钛渣用于水泥混合材的性能研究[J]. 张振明,翁庆强,高艳霞,费爱艳,伊海赫,李东旭. 硅酸盐通报. 2014(08)
[7]浓硫酸焙烧高钛渣的反应动力学（英文）[J]. 隋丽丽,翟玉春. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(03)
[8]国内硫酸法钛白生产现状及存在问题[J]. 陈华,田从学. 攀枝花学院学报. 2014(01)
[9]钛白粉在涂料中的应用概述[J]. 肖勇丽. 四川冶金. 2014(01)
[10]磁选技术在硫酸法钛白酸解泥渣中的应用初探[J]. 杜鑫. 四川冶金. 2014(01)
博士论文
[1]从铟铁酸锌中用机械活化方法强化浸出铟、锌的机理研究[D]. 姚金环.广西大学 2013
[2]机械活化强化含砷金精矿浸出的工艺及机理研究[D]. 黎铉海.中南大学 2002
硕士论文
[1]广西某菱锰矿浮选分离研究[D]. 肖巍.中南大学 2014
[2]钛白废盐中有效元素的分离及应用研究[D]. 杨海龙.渤海大学 2013
[3]钨矿机械活化碱煮设备性能仿真分析[D]. 贺强.江西理工大学 2013
[4]硫酸浸出赤泥渣回收二氧化钛的研究[D]. 朱国海.太原理工大学 2012
[5]含锌中和渣的水热硫化及可浮性研究[D]. 张海静.中南大学 2012
[6]钛铁矿主成分FeTiO3的碱熔融机理研究[D]. 刘云.东北大学 2011
[7]机械活化攀枝花钛铁矿精矿中主要矿物的结构与性质变化规律研究[D]. 韦亮平.中南大学 2010
[8]钛白粉工业清洁生产工艺技术[D]. 贾荣畅.山东大学 2009
[9]从钛白酸解废渣中回收钛矿的工艺研究[D]. 李景胜.中南大学 2007
[10]立式振动磨粉机参振体的运动学分析与结构设计研究[D]. 刘建华.吉林大学 2006
本文编号：3233014
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3233014.html
