碳含量对含钛高炉渣钠化反应的影响(2)
1。1。2 钛资源分布 1
1。2 含钛高炉渣概述 3
1。2。1 含钛高炉渣的来源 3
1。2。2 含钛高炉渣的成分 4
1。2。3 含钛高炉渣的特性 5
1。3 含钛高炉渣的综合利用现状 5
1。4 含钛高炉渣在应用中存在的问题 8
1。4。1 环境污染严重 8
1。4。2 利用率比较低 8
1。4。3 成本较高 8
1。5 本课题的研究背景与研究意义 9
1。6 本课题的主要研究内容 9
第二章 含钛高炉渣钠化反应的热力学理论研究 10
2。1 引言 10
2。2 含钛高炉渣钠化反应可行性分析 10
2。2。1 钠化剂的还原 10
2。2。2 含钛高炉渣中矿物的钠化反应 11
2。2。3 钠化物的还原 14
2。3 含钛高炉渣钠化制度的提出 15
2。4 本章小结 15
第三章 含钛高炉渣钠化反应的工艺研究 16
3。1 实验原料 16
3。2 实验试剂与仪器 17
3。3 实验原理 18
3。4 实验方案 19
3。4。1 实验方法与步骤 19
3。4。2 酸解浓度的确定 20
3。4。3 钠化率的计算 23
3。5 试样成分 23
3。6 本章小结 24
第四章 实验结果及分析 25
4。1 钠化率的计算结果 25
4。2 碳含量对含钛高炉渣钠化率的影响 26
4。3 钠化反应产物的XRD表征 28
4。4 本章小结 29
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
第一章 绪论
1。1 钛资源概述
1。1。1 钛资源综述
1791年英国著名的科学家格雷戈尔第一次从钛铁矿石中发现钛。德国著名的化学家克拉普鲁斯在金红石中发现了这一元素，并于1795年将它命名它为“钛”。钛的原子序数为22，位于元素周期表中第四周期第IV副族。钛在地壳中的丰度为0。 56% ，占地壳质量的0。61%，按元素丰度排列居第9位；钛资源仅次于铁、铝和镁之后居第4位。钛的化学活性十分强，它总是和氧结合在一起，在自然界中通常以钛硅酸盐、钛酸盐或氧化物等化合物的形态存在。
钛材作为新型结构材料, 需求十分旺盛，具有耐蚀性好、密度小和比强度高等优点。根据钛的储量和性能，其很有希望成为继铁、铝之后的第3大实用金属，具有广阔的开发利用前景。全球钛矿物中TiO2 含量大于1%的矿物有140多种, 但目前具有工业价值的仅有少数几种矿物，大量开采利用的主要是金红石 (TiO2) 和钛铁矿(FeTiO3 ) ,其次是白钛矿、红钛铁矿和锐钛矿等。
在钛矿资源中，具有利用价值的钛矿床可分为两类：钛岩矿和钛砂矿。它们的区别及特点见表1。1。
表1。1钛岩矿与钛砂矿的比较
Tab。1。1 Comparison of titanium ores and titanium placer
钛岩矿 钛砂矿
特征 属于原生矿，基本上都是共生矿，有钛铁矿、赤铁钛铁矿和钛磁铁矿等多种类型。 属于次生矿，主要矿物是钛铁矿、金红石，常常与锆英石、锡石和独居石等共生。通常成因是在河滩、海岸附近沉积成矿。
优点 产地较为集中，储量很大，适合于大规模开采。 结构较为松散，脉石含量少，使用性好，精矿品位较高。
缺点 脉石含量较高，结构较致密，使用性差，选矿回收率低，精矿品位较低。 产地分散，原矿品位较低。