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熔分渣(富钛料)脱硫工艺实验研究

  • 简介:XXX学院本科毕业设计(论文)熔分渣(富钛料)脱硫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 要钛铁精矿经转底炉金属化还原后,再......
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[页数] 31    [字数] 13336

[摘要]
钛铁精矿经转底炉金属化还原后,再经电炉熔化分离所得的渣(熔分渣)中富含有TiO2,这种渣用途广泛,可作为硫酸钛白、电焊条及钛铁生产的原料,品位提高后也可用作氯化钛白生产。但它们对熔分渣中的杂质含量有特殊的要求,特别是对硫杂质含量一般要求控制在0.03%以下。
本实验研究采用高温氧化焙烧脱硫法,研究焙烧温度、焙烧时间、焙烧气氛、熔分渣粒度等主要因素对脱硫效果的影响,以及采用数字光学显微镜、同步TG-DTA/DSC分析仪、XRD研究熔分渣脱硫前后的微观形貌、结构和成分的变化。
实验结果表明:在1130℃、50min、40目左右、在通入氧气的气氛时脱硫效果最好,控制氧气流量在0.3Nm3/h左右时脱硫率可达到94%以上;脱硫前熔分渣主要存在FeS、Ca4Ti3O10、CaMg2、TiO2和CaTi2O4等化合物,脱硫后硫化物和TiO2不存在了,出现了一些更为复杂的钛酸化合物。

[目录]
1绪论
2 文献综述
3 脱硫原理
4 实验研究
5 实验结果及分析
结论
参考文献
致谢

[原文]
1  绪  论
1.1  世界钛工业发展状况
钛元素发现于1789年挪威和美国开始用硫酸法生产钛白,1910年在实验室中第一次用钠法制得海绵钛,1948年美国杜邦公司才用镁法成吨生产海绵钛——这标志着海绵钛即钛工业生产的开始。
世界钛工业目前的海绵钛年生产能力约为12.6万吨,钛加工材料约为6万吨,近几年通过世界钛加工企业间的并购和重视。已形成美、日、俄“三足鼎力”的局面,世界钛工业企业向国际化、集团化和垄断化方向更进一步。
1.2  我国钛工业发展状况
中国钛工业起步于20世纪50年代,1954年在北京有色金属研究总院开始进行海绵钛制备工艺研究,1956年国家把钛当作战略金属列入了12年发展规划,1958年在抚顺铝厂实现可海绵钛工业试验,成立了中国第一个海绵钛生产车间,同时在沈阳有色金属加工厂成立了中国第一个钛加工材生产试验车间。我国已成为世界重要的钛生产国家之一,但不论是产量还是工艺、技术的先进性都在美国、日本、俄罗斯之后,存在以下主要问题。
1.2.1 钛资源丰富,但钛矿品位低、选冶难度大
我国钛资源丰富,TiO2总储量达9亿多吨是世界第一,钛矿主要分布在四川、云南、广东、广西和海南等省区。1995年,在江苏东海县发现大型富钛矿,XXX是世界著名的钛矿产地。在目前的技术条件下,可回收的TiO2储量约1亿吨左右,钛矿多为钛钒共生岩矿,TiO2品位较低,CaO和MgO的含量高,选冶难度大。
1.2.2 钛资源回收率低且流失严重
以XXX为例,在选矿的尾矿中,回收到的大于45mm的钛精矿只有40%,而小于45mm的占60%的钛精矿则随着尾矿跑掉了;在炼铁环节中,又有20%的钛得不到回收,从铁渣中排掉;所选出的钛精矿加工成钛渣后的TiO2在80%以下,钛的利用率仅在15%左右。
1.2.3 富钛料的生产不能满足钛工业发展的需要
用富钛料而不是钛精矿作为氯化的原料是必须的,但是我国富钛料的生产总量少(全国只有8万吨/年的产能),规模小,基本上都是千吨级的工厂,技术和设备都很落后,远不能适应氯化法钛白和海绵钛厂向大型化发展的需要,特别是还没有针对我国主要钛资源——攀西(XXX—西昌)钛铁矿的工业区化富钛料的生产方式。
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[参考文献]
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[原文截取]
XXX学院本科毕业设计(论文)
熔分渣(富钛料)脱硫工艺实验研究
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
钛铁精矿经转底炉金属化还原后,再经电炉熔化分离所得的渣(熔分渣)中富含有TiO2,这种渣用途广泛,可作为硫酸钛白、电焊条及钛铁生产的原料,品位提高后也可用作氯化钛白生产。但它们对熔分渣中的杂质含量有特殊的要求,特别是对硫杂质含量一般要求控制在0.03%以下。
本实验研究采用高温氧化焙烧脱硫法,研究焙烧温度、焙烧时间、焙烧气氛、熔分渣粒度等主要因素对脱硫效果的影响,以及采用数字光学显微镜、同步TG-DTA/DSC分析仪、XRD研究熔分渣脱硫前后的微观形貌、结构和成分的变化。
实验结果表明:在1130℃、50min、40目左右、在通入氧气的气氛时脱硫效果最好,控制氧气流量在0.3Nm3/h左右时脱硫率可达到94%以上;脱硫前熔分渣主要存在FeS、Ca4Ti3O10、CaMg2、TiO2和CaTi2O4等化合物,脱硫后硫化物和TiO2不存在了,出现了一些更为复杂的钛酸化合物。
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