【摘 要】
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我国的攀西地区拥有丰富的钒钛磁铁矿资源,其钛资源在全国钛储量中所占的比例为90%。部分位于攀西地区的选矿企业使用钒钛磁铁矿经磁选操作后得到的尾矿当作原料,再重新选矿获得钛中矿,TiO2品位在该矿中占到的比例为36%至38%,无法满足直接生产海绵钛、人造金红石、钛白粉以及高钛渣的工业要求,其用于工业化生产的经济性不高。本研究课题以钛中矿为原料,首先将钛中矿与一定配比的无烟煤混合后制备成含碳球团,通过
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我国的攀西地区拥有丰富的钒钛磁铁矿资源,其钛资源在全国钛储量中所占的比例为90%。部分位于攀西地区的选矿企业使用钒钛磁铁矿经磁选操作后得到的尾矿当作原料,再重新选矿获得钛中矿,TiO2品位在该矿中占到的比例为36%至38%,无法满足直接生产海绵钛、人造金红石、钛白粉以及高钛渣的工业要求,其用于工业化生产的经济性不高。本研究课题以钛中矿为原料,首先将钛中矿与一定配比的无烟煤混合后制备成含碳球团,通过高温还原、磁选等过程将铁元素分离,最后以高活性氢氧化钾亚熔盐为反应介质,有效地实现了钛中矿钛资源的综合利用。主要研究内容及结果如下:（1）研究了还原温度、还原时间、配碳比（n C/n O）对钛中矿含碳球团还原和磁场强度对磁选后TiO2含量的影响,确定了较佳的直接还原工艺条件和磁选工艺条件。在粘结剂浓度3%、添加量10%、成型压力16MPa的固定条件下,还原温度1350°C、还原时间45min、配碳比（n C/n O）=1.1,矿粉粒度180-200目,磁场强度160m T时钛中矿中TiO2含量由33.71%提升至58.7%。（2）考察了还原后的球团经磁选后磁性部分和非磁性部分的主要物相组成,明确了在上述较佳的直接还原工艺条件下,有效地实现了钛中矿中的钛铁分离。（3）以上述直接还原工艺得到的非磁性部分钛渣为原料,研究了氢氧化钾溶液浓度、反应时间、反应温度对钛转化率的影响,确定了较佳的亚熔盐工艺条件。在氢氧化钾溶液浓度80%、反应时间3h、反应温度260°C时钛转化率达到了94.73%。（4）考察了碱溶液浓度、反应时间、反应温度对反应产物中的物相组成和钙、镁铝、硅等杂质元素的走向,对钛中矿中部分有价杂质元素的综合利用具有重要的参考价值。（5）通过化学反应的宏观动力学方程证明了碳还原产物在氢氧化钾亚熔盐体系中的反应符合未反应收缩核模型,且反应初始阶段受界面化学反应控制。
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