人造金红石盐酸加压浸出技术研究

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1、昆明理工大学硕士学位论文摘要摘要本论文研究攀枝花钛精矿盐酸法加压浸出人造金红石技术中的多组分多相的热力学平衡和加压漫出实验规律。采用多组分多相热力学平衡原理对钛铁矿加压酸浸过程进行了模拟计算研究。基础数据取自攀枝花钢铁研究院实际，计算在昆明理工大学进行。采用FactSage5．0大型热化学数据库，基于体系总自由能最小原理，重点考察了压力、液固比等对该复杂体系的平衡产物的影响，对氧化铁、氧化硅的溶解规律进行了分析。平衡计算得出了几点新的结果；(1)在1-27atm范围内，溶液中二价铁离子和三价铁离子的浓度随压力的变化趋势{发现固相中Ti02的品位没有随压力变化。(2)

2、在1arm、4arm、27atm下，铁离子浓度随固液比的变化规律基本一致。(3)提出了Si02固相形成机理的见解。在相同的压力条件下，随着液固比的变化形成Si02固相的中间物相形态也会发生变化。推测了硅在固相中的物相形态变化的主要三种方式。采用盐酸加压浸出技术进行了攀枝花钛精矿浸出实验研究。实验在攀枝花钢铁研究院，用锥制加压釜进行。重点考察了温度、液固比、盐酸浓度等对原矿和弱氧化矿浸出效果，分析了人造金红石产品的品位和粉化率的影响因素。尝试了几种攀枝花钦精矿改性后的浸出方案；实验结果表明，人造金红石的品位最高达到96％，且基本保持原有粒度。得出了原矿直接浸出与弱氧化

3、钛精矿浸出相比较的一些规律：原矿直接浸出获得的人造金红石品位较高(94％左右)，但人造金红石的粉化率比较严重(一般大于20％)；弱氧化钛精矿浸出获得的人造金红石品位比原矿直接浸出低1％～3％，但人造金红石的粉化率能够得到较好的控制(可低于10％)。运用了化学成分分析、扫描电镜和X衍射等检测手段，分析研究了原矿直接浸出和弱氧化浸出时，矿粒表面的形貌特征和浸出结果。针对实际工艺过程中的粉化率问题分析了粉化的机理、提出了弱氧化矿防粉化的机理，并根据机理探索了优化的工艺路线。本文通过多组分多相平衡模拟研究和盐酸加压实验研究两方面的结果，对浸出过程的平衡成分控制和粉化率的控制

4、规律获得一系列规律性认识。在4atm下采用现场基础数据的平衡分析结果与实验结果基本吻合，提出了新的Si02形成的反应机理。对常(1atm)和更高压力(>4atm)下的浸出平衡组成进行了预知研究，昆明理工大学硕士学位论文结果对技术改进和新工艺探索提供了有价值的信息。研究认为，铁离子特别是3价铁离子和硅是决定浸出效果(粉化率和金红石品位)的关键因素．通过一定的预处理措施，控制3价铁离子和Si02的行为，可以得到低粉化、高品位的金红石产品。本论文是在昆明理工大学与攀枝花钢铁研究院合作协议框架下完成的。选题来源于攀枝花钢铁研究院国家“十五”科技攻关课题一一钛铁矿盐酸法加压浸

5、出人造金红石产业化技术研究——中加压浸出过程的粉化率和金红石品位等问题进行研究。关键词：人造金红石；加压浸出；多组元多相平衡；粉化率；攀枝花钛精矿垒坚坚竺里堡苎!鲤21坚!型墨!—————————二垒堡坚竺兰_————一爿ThesisforMScDegreeinFacultyofMffterial5andMetallurgicalEngineeringganmingUnivers砂ofScienceandTechnologyPressure．1eachedPanzhihuailmeniteconcentratewithhydrochloricacidtopreduc

6、eartificialrutileApplicant：chcngHong-Bi．Registerednumber：2001206148Supervisor：Pmf．Dr．WangDa．jJan；Scatorengineer．HuangBei‘WeiSpecialty：MaterielsScienceResearchField：MaterialChemistryofNon—ferrousMetallurgy[3IlrlUiOll：Sep．1，200l·Mat．31，2004DateSubmitted：Feb．24，2004AbstractThermodynamiceq

7、uilibriumofMultcomponentMultphasesystemstoprepareartificialmillebypressure-leaehedprocessofPanzhihuailmeniteconcentratetreateAwithhydrochloricacidareinvestigated．ProcessofilmeniteleachedbyhydrochloricacidissimulatedthroughMulteomponantMultphaseEquilibrium．Thebasedatacomefrompractical