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《鈦精礦流態(tài)化預(yù)氧化氫還原實(shí)驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、鈦精礦流態(tài)化預(yù)氧化氫還原試驗(yàn)研究譚亮，顧武安，袁熙志（四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，四川成都610065）摘要：鈦精礦流態(tài)化氫氣還原生產(chǎn)高鈦渣技術(shù)不僅原料選擇范圍廣能耗低，而且可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。本文在冷態(tài)試驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)鈦精礦在高溫下先氧化再還原試驗(yàn)進(jìn)行了探索，研究了溫度、還原時(shí)間、VN2/VH2和粒度對(duì)金屬Fe還原率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在800℃到950℃，隨著還原溫度的升高，F(xiàn)e的金屬化率有較明顯的增加；在同一溫度下，F(xiàn)e的金屬化率隨時(shí)間先增加得快而后趨于緩慢；隨著粒徑的減小，鈦精礦的Fe還原的金屬化率提高較明顯；氫氣的濃度對(duì)鈦精礦還原影響至
2、關(guān)重要，隨著氫氣濃度的增加，還原率有著明顯的提高。關(guān)鍵詞：鈦精礦流態(tài)化氧化氫氣還原TheExperimentaboutpreoxidationandhydrogenreductionoftitaniumconcentrateinthefluidizedbedTanLiang,GuWuan,YuanXizhi（SchoolofChemicalEngineering,SichuanUniversity,Chengdu610065,Sichuan,China）Abstract:Theproductionprocessofrichtitani
3、ummaterialbyhydrogeninthefluidizedbedapplyforawiderangeofrawmaterialsandlowenergyconsumption,andlastbutnotleastimportant,theenvironment-friendlywillbeareality.Theeffectoffactorsabouttemperature,reductiontime,diameteroftitaniumconcentrate,thepressureofH2ontheFemetallizat
4、ionwereexplored.TheconclusionindicatesthatFemetallizationincreasewithreductiontemperaturebetween800℃and950℃and,forthereductiontime,itboostsatthebeginningandthetendencyofsoaringwillnotbemanifestwithtimeelapse;thediameteroftitaniumconcentrateand,especially,theconcentratio
5、nofH2haslargeeffectonthemetallizationofFefavorably.keywords:titaniumconcentrate;fluidization;oxidization;hydrogenreduction0前言我國(guó)的鈦資源儲(chǔ)量非常豐富，由廣東、廣西、海南、云南和四川攀枝花開采生產(chǎn)。但主要是鈦鐵礦，金紅石礦較少[1]。國(guó)內(nèi)鈦鐵巖礦的缺點(diǎn)是品位低，雜質(zhì)含量高，不能直接滿足氯化法鈦白對(duì)原料的要求，僅適宜作硫酸法鈦白的原料。國(guó)內(nèi)從上世紀(jì)50年代就開始對(duì)電爐冶煉鈦渣的生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究開發(fā)，經(jīng)過50多年的發(fā)
6、展，目前全國(guó)鈦渣生產(chǎn)能力仍很小，約15萬(wàn)t/a，僅占世界年生產(chǎn)能力的5%[2,3]。四川攀枝花地區(qū)鈦礦占全國(guó)鈦礦總儲(chǔ)量的90%以上，是共生巖礦，TiO2含量低，成分復(fù)雜[4]，需經(jīng)過富集處理獲得高品位的富鈦料——高鈦渣或人造金紅石，才能進(jìn)行下一步的處理。而隨著環(huán)境問題日顯突出，不僅要考慮到鈦產(chǎn)品年產(chǎn)量的提高，更重要的是要考慮能源消耗和環(huán)境污染問題。針對(duì)此問題，一些學(xué)者通過用氫氣或者氫氣的混合氣體在低溫下還原鈦精礦。很多學(xué)者在研究還原鈦鐵礦時(shí)先將鈦鐵礦在高溫下氧化到一定程度，再將其還原。原因普遍認(rèn)為是鈦鐵礦晶粒經(jīng)過預(yù)氧化處理后發(fā)生了原子
7、重排，使得原子間的結(jié)晶化學(xué)力大大消弱了，結(jié)構(gòu)變得不完整、松弛和容易被破壞，從而為鐵的還原創(chuàng)造更為有利的動(dòng)力學(xué)條件。O.Ostrovski等人[5]7通過氧化鈦鐵礦，研究了在不同的氧化溫度和時(shí)間下，鈦鐵礦物相發(fā)生的轉(zhuǎn)變。在600～800℃時(shí)，鈦鐵礦開始發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2O3·2TiO2，在600～1000℃，伴隨著Fe2O3·2TiO2的分解。2FeTiO3＋1/2O2＝Fe2O3·2TiO2（1）Fe2O3·2TiO2＝Fe2O3＋2TiO2（2）而在1000℃以上，則生成穩(wěn)定的假板鈦礦，不利于鈦鐵礦的還原。Fe2O3＋TiO2＝
8、Fe2TiO5（3）IanGrey[6]等人采用澳大利亞鈦鐵巖礦，研究了通過氫氣使其在流化床和固定床下還原的效果，但反應(yīng)時(shí)間太短，故Fe的還原率較低。P.L.Vijay等人[7]對(duì)鈦鐵礦在流化狀態(tài)下的氫還原做了研究，得出
