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攀西地区有丰富的钛资源,该地区的钛资源储量(以TiO2计)占全国总储量的93%以上,占世界储量的35%。攀枝花钛精矿是原矿经过一次选矿得到的钒钛铁精矿和尾矿,钒钛铁精矿进入高炉冶炼,而尾矿进行二次选矿得到TiO2品位为47%左右的钛精矿。对于有气相产物的热还原过程,降低体系的压力,相应降低生成气态物质的蒸汽压,将有利于还原过程。因此,真空碳热还原过程能降低反应的热力学温度,同时降低相关物质进入气相的挥发温度。基于此,在真空条件下研究配碳量、温度和保温时间对攀枝花钛精矿真空碳热还原的影响。为了探索真空条件下碳还原钛精矿的机理,通过FactSage热力学软件对钛精矿碳热还原过程进行理论计算。理论计算结果表明:在配碳量12%(质量分数),压力100Pa,温度高于1300℃时,开始大量生成Mg,SiO和Mn等气相。气相的挥发度、金属化率随着反应温度和配碳量的增加而增加。当压强低于0.1Pa时气相挥发度高达99%。钛品位与压强、配碳量和温度无明显线性关系,当压强为1Pa,配碳量为12%,温度为1500℃时,钛渣品位达到94%以上。本实验以攀枝花钛精矿为原料,以碳为还原剂,研究还原温度、配碳量、保温时间等因素对其真空条件下(0.05Pa)还原过程的影响。应用光学显微镜、SEM-EDS和化学成分分析等方法,研究不同实验因素条件下试样的失重率、金属化率以及微观形貌等。研究结果表明:还原后试样矿的失重率和金属化率随着温度、配碳量和保温时间的增加而增加。在1400℃,配碳量14%,保温90min时失重率达到最大值31.68%;在1400℃,配碳量12%,保温60min时金属化率达到最大值97.68%。温度对还原过程影响显著,增加温度有利于还原产物的聚集长大并向外扩散,钛的物相更容易由Ti3O5向Ti2O3转化。配碳量在12%14%区间变化时,失重率增加明显,增幅最大为4.37%。配碳量的增加有利于渣中钛的高价氧化物向低价转化。在1300℃,保温30min时,金属化率增加29.63%;保温90min时,金属化率增加12.48%,增加速率变缓。压强为0.05Pa,温度为1550℃时,还原产物有大量气相挥发,挥发物的主要成分是Fe与Si。