| [页数] 30 [字数] 15136 [摘要] 本文采用转底炉和马弗炉直接还原法对钛精矿内配碳球团进行还原，在还原过程中主要研究的是还原温度、还原时间和还原气氛对金属化率的影响。 通过转底炉和马弗炉还原钛精矿内配碳球团，进行单因素实验，得到还原温度、还原时间和还原气氛对金属化率的影响。进行正交实验，得到三个因素的综合影响及实验最适宜的还原条件。 研究结果表明：转底炉高温快速还原钛精矿内配碳生球工艺是可行的，所得金属化球团的金属化率明显高于马弗炉；随着还原温度的升高，则金属化率升高；随着还原时间的延长，则金属化率升高；还原气氛有利于提高金属化率；本实验最适宜的还原条件是：1300℃、40min、CO浓度为38.74%，此时金属化率高达81.70%。 [目录] 1 绪论 2 实验原理 3 实验研究 结 论 参 考 文 献 致 谢 [原文] 1 绪论 1.1 前言 钛元素[1]是1791年发现的，比铝早，但由于钛熔点高、反应较活泼，经过100多年后才由美国科学家M．A．Hunter于1910年首次用钠还原TiCl4制作了纯钛。1940年卢森堡科学家W．J．Kroll用镁还原TiCl4制取了纯钛，从此奠定了钛的工业化生产基础。 金属钛非常硬、熔点高、比重小、活性强，与O或N都激烈反应，是一种银白色的轻金属材料。它还具有储氢、超导、形状记忆、超弹和高阻尼等特殊功能，对国防、国民经济建设和社会发展具有极其重要的战略意义。世界各国的发展实践表明，先进的钛工业是综合国力的重要标志。因为钛是优质轻型耐蚀结构材料（钛表面易生成一层致密的氧化膜，起保护钛基体不受介质腐蚀作用）、新型功能材料和重要的生物工程材料，被誉为仅次于铁、铝的正在崛起的“第三金属”。因此，如何经济、快速的还原钛矿制备钛金属便成了世界性的研究课题。本文的目的就是为了寻求适合XXX钛矿的还原工艺流程。 1.2 概况及进展 1.2.1 国内外钛资源[1,2] 钛在地壳中的含量为0.41%，具有工业开采价值的钛资源，全世界约有19.7亿t，分布在亚洲、非洲、北美、欧洲、大洋洲等地，其中在已探明的工业储量中，99%的钛矿物为钛铁矿、钛磁铁矿，1%的矿物为金红石。钛铁矿砂矿主要分布在南非、印度、澳大利亚、美国等地；岩矿主要分布在中国、挪威、加拿大、美国、前苏联等地，金红石主要分布巴西、澳大利亚等地。目前钛精矿开采量每年约1300万t，其中70%采自砂矿床，其余采自岩矿床，而天然金红石绝大部分采自砂矿床。 我国钛资源储量约占世界总储量的40%以上，绝大部分为钛铁矿，金红石储量极小。在我国20个省区探明钛资源储量(TiO2)9.7亿t中，钛铁矿岩矿型(TiO2)为9.3亿t，占国内储量96%，集中在四川攀西、承德大庙等地；钛铁矿砂矿型约3000万t，占国内贮量2.6%，分布在广东、广西、海南、云南、陕西、安徽等省；金红石矿(TiO2)1000万t，占国内贮量0.1%。我国的钛资源储量比加拿大、挪威、印度、前苏联、澳大利亚、南非和美国等七个国家储量的总和还多...... [参考文献] [1] 吴贤, 张健. 中国的钛资源分布及特点[J]. 钛工业进展, 2006,12:1-5. [2] 唐振宇. 钛渣的生产概况及在钛白粉中的使用趋向[J]. 知识窗, 2006,5:36-40. [3] 王尚槐. 环形转底炉海绵钛生产方法论[J]. 冶金能源, 1966,6:34-35. [4] 邓国珠, 余文华. 利用XXX钛精矿的两条流程[J]. 钢铁钒钛, 2003,2:15-17. [5] 邓国珠, 王向东. 钛工业的现状和未来[J]. 钢铁钒钛, 2003,3:1-7. [6] 胡克俊, 锡淦. 国外钛渣生产技术现状[J]. 稀有金属快报, 2006,25:1-6. [7] 高敏, 曲乃琴. 海绵钛生产工艺概述[J]. 钢铁钒钛, 2002,23(3):44-48. [8] 许原, 白晨光. 海绵钛生产工艺研究进展[J]. 重庆大学学报, 2003,26:97-100. [9] 莫畏, 邓国珠. 钛冶金[M]. 北京:冶金工业出版社, 1998:246-251. [10] Yuan, Z.F., Wang, X.Q.. A new process for comprehensive utilization of complex titania ore[J]. MIN. ENG, 2006,19:975-978. [11] 汪镜亮. 钛渣生产的发展[J]. 钛工业进展, 2002,1:6-9. [12] 余家华. 国内外钛矿和富钛料生产现状及发展趋势[J]. 世界有色金属, 2003,6:1-5. [13] 徐萌, 任铁军, 王新华. 以转底炉技术利用钛资源的基础研究[J]. 有色金属（冶炼部分）, 2005,3:1-5. [14] Merk, R., Pickles, C.A.. Reduction of ilmenite by carbon monoxide[J]. CAN. ETALL. Q, 1988,27(3):179-185. [15] Sun, K., Takahashi, R., Yagi, J.. Kinetics of the oxidation and reduction of synthetic ilmenite[J]. ISIJ INTER, 1993,33(5):523-528. [16] 邓国珠. 钛冶金的进展和发展方向探讨[J]. 稀有金属, 2002,9:1-6. [17] 刘美凤, 郭占成. 金属钛制备方法的新进展[J]. 中国有色金属学报, 2003,10:1-8. [18] 莫畏, 邓国珠, 罗方承. 钛冶金[M]. 北京:冶金工业出版社, 2006:135-137. [19] 应海松, 廖海平, 周惠民. 球块矿还原/膨胀试验机系统构成及控制原理[J]. 金属矿山, 2006,10:53-56. [20] 何其松. 钛磁铁矿球块的还原历程及其热力学分析[J]. 钢铁, 1983,4:1-7. [21] Li, W.B., Yuan, Z.F., Xu, C. Effect of temperature on carbothermic reduction of ilmenite[J]. IRON AND STEEL RES., INT, 2005,12(4):1-5. [原文截取] XXX学院本科毕业设计（论文） 转底炉高温快速还原钛精矿工艺 实验研究 学生姓名： 学生学号： 院 （系）： 材 料 工 程 系 年级专业： 级材料科学与工程 指导教师： 教授 助理指导教师： 二〇〇七年六月 摘 要 本文采用转底炉和马弗炉直接还原法对钛精矿内配碳球团进行还原，在还原过程中主要研究的是还原温度、还原时间和还原气氛对金属化率的影响。 通过转底炉和马弗炉还原钛精矿内配碳球团，进行单因素实验，得到还原温度、还原时间和还原气氛对金属化率的影响。进行正交实验，得到三个因素的综合影响及实验最适宜的还原条件。 研究结果表明：转底炉高温快速还原钛精矿内配碳生球工艺是可行的，所得金属化球团的金属化率明显高于马弗炉；随着还原温度的升高，则金属化率升高；随着还原时间的延长，则金属化率升高；还原气氛有利于提高金属化率；本实验最适宜的还原条件是：1300℃、40min、CO浓度为38.74%，此时金属化率高达81.70%。 关键词 转底炉，直接还原，钛精矿，金属化率 ABSTRACT In this paper, Titanium concentrate carbon-contain..... |
转底炉高温快速还原钛精矿工艺实验研究
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