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《钛精矿流态化预氧化氢还原实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、钛精矿流态化预氧化氢还原试验研究谭亮，顾武安，袁熙志（四川大学化学工程学院，四川成都610065）摘要：钛精矿流态化氢气还原生产高钛渣技术不仅原料选择范围广能耗低，而且可实现清洁生产。本文在冷态试验基础上对钛精矿在高温下先氧化再还原试验进行了探索，研究了温度、还原时间、VN2/VH2和粒度对金属Fe还原率的影响。试验结果表明：在800℃到950℃，随着还原温度的升高，Fe的金属化率有较明显的增加；在同一温度下，Fe的金属化率随时间先增加得快而后趋于缓慢；随着粒径的减小，钛精矿的Fe还原的金属化率提高较明显；氢气的浓度对钛精矿还原影响至
2、关重要，随着氢气浓度的增加，还原率有着明显的提高。关键词：钛精矿流态化氧化氢气还原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前言我国的钛资源储量非常丰富，由广东、广西、海南、云南和四川攀枝花开采生产。但主要是钛铁矿，金红石矿较少[1]。国内钛铁岩矿的缺点是品位低，杂质含量高，不能直接满足氯化法钛白对原料的要求，仅适宜作硫酸法钛白的原料。国内从上世纪50年代就开始对电炉冶炼钛渣的生产工艺进行研究开发，经过50多年的发
6、展，目前全国钛渣生产能力仍很小，约15万t/a，仅占世界年生产能力的5%[2,3]。四川攀枝花地区钛矿占全国钛矿总储量的90%以上，是共生岩矿，TiO2含量低，成分复杂[4]，需经过富集处理获得高品位的富钛料——高钛渣或人造金红石，才能进行下一步的处理。而随着环境问题日显突出，不仅要考虑到钛产品年产量的提高，更重要的是要考虑能源消耗和环境污染问题。针对此问题，一些学者通过用氢气或者氢气的混合气体在低温下还原钛精矿。很多学者在研究还原钛铁矿时先将钛铁矿在高温下氧化到一定程度，再将其还原。原因普遍认为是钛铁矿晶粒经过预氧化处理后发生了原子
7、重排，使得原子间的结晶化学力大大消弱了，结构变得不完整、松弛和容易被破坏，从而为铁的还原创造更为有利的动力学条件。O.Ostrovski等人[5]7通过氧化钛铁矿，研究了在不同的氧化温度和时间下，钛铁矿物相发生的转变。在600～800℃时，钛铁矿开始发生氧化反应生成Fe2O3·2TiO2，在600～1000℃，伴随着Fe2O3·2TiO2的分解。2FeTiO3＋1/2O2＝Fe2O3·2TiO2（1）Fe2O3·2TiO2＝Fe2O3＋2TiO2（2）而在1000℃以上，则生成稳定的假板钛矿，不利于钛铁矿的还原。Fe2O3＋TiO2＝
8、Fe2TiO5（3）IanGrey[6]等人采用澳大利亚钛铁岩矿，研究了通过氢气使其在流化床和固定床下还原的效果，但反应时间太短，故Fe的还原率较低。P.L.Vijay等人[7]对钛铁矿在流化状态下的氢还原做了研究，得出
