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本论文以云南地区的电炉钛渣为原料,探索了制备高品位人造金红石的工艺方法,在深入了解国内外研究现状的基础上,提出了电炉钛渣-碱浸除杂-预氧化-活化改性-酸浸除杂的工艺路线。通过对各个环节的探索,深入研究了各个过程的最佳工艺参数及相关原理,最后得到品位较高的人造金红石,经鉴定分析,产品满足氯化法生产钛白的要求。通过实验研究,得到的结果如下:(1)云南武定地区生产的电炉钛渣TiO2含量偏低,三种杂质∑Fe+SiO2+Al2O3>21%,钙、镁含量相对较低,而硅、铝含量较高,S、P、C的含量较低;粒度分布则集中在<75μm、96~120μm、150~180μm、近乎50%集中在180~830μm,D50=49.5μm,粒度分布不均,并且粒度偏粗,所以还不适于用作氯化法生产钛白粉的原料,需要进一步处理。(2)研究了电炉钛渣碱浸除硅、铝的机理,考察了搅拌速率、粒度,温度,NaOH浓度,液固比,浸出碱试剂单因素对浸出率的影响,结果表明:SiO2与Al2O3浸出率高达75%、50%;通过正交试验,考察了温度,NaOH浓度,液固比,时间4个因素的影响顺序。本实验的最佳工艺条件为:NaOH浓度为1.5 mol/L、液固比为8、温度为90℃、浸出时间为1h。(3)通过碱浸渣预氧化研究,有60%的TiO2以金红石形态析出,并且在低于700℃条件下,过程受界面化学反应控制,扩散较快,表观活化能为:31 kJ/mol;在850℃的条件下,过程受扩散控制,随着空气流量的增大,氧化率提高。(4)实验探讨了改性剂、渣剂比、活化改性温度、活化改性时间、预氧化渣粒度与酸浸制度对产品人造金红石中TiO2含量的影响。实验结果表明:Na2CO3是较为理想的改性剂,实验最佳工艺条件为:温度900℃,活化时间为2h,渣剂比为5:1。活化改性产物经过酸浸、干燥煅烧得到人造金红石产品,从微观结构观察、物相结构表征与化学成分分析的角度对人造金红石产品进行鉴定,得到的人造金红石产品TiO2含量达93.5%,满足氯化法生产钛白的要求。本文基于电炉钛渣的合理利用,并对现有工艺进一步完善改造的基础上,提出了电炉钛渣-碱浸除杂-预氧化-活化改性-酸浸除杂的制备人造金红石的工艺路线,该工艺路线具有较好的适用性,为钛资源的深度开发与利用开辟了一条新的途径。