硫酸法制钛白(文献综述)

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1、冶金工艺设计与研究课程报告专业冶金工程姓名张超学号20093530指导教师：邱贵宝2012年12月7日硫酸法制钛白一、题目研究的目的和意义二氧化钛是钛系的最重要产品之一，也是一种重要的化工原料，与国民经济有着密切关系。钛资源的百分之九十是用于制造二氧化钛，二氧化钛消耗量的多少可以衡量一个国家生活水平的高低。二氧化钛俗称钛白．因为它不但物理化学性质十分稳定，而且还具有优良的光学、电学特性和卓越的颜料性能，是当前一种最佳的白色颜料。它的一些其他特性，也使它在现代工业、现代农业、现代国防和现代科学技术方面得到了越

2、来越广泛的应用。硫酸法是钛白生产的一个极其重要的方法，非常值得大家去了解。通过该题目的讲解和讨论，有助于大家对硫酸法制钛白的基本原理以及应用现状的理解。二、题目研究发展趋势硫酸法的产品性能可与氯化法相媲美，在经济上仍暂占优势，世界上约有百分之七十的钛白仍采用硫酸法来生产(美国例外)。从产生到现在，硫酸法生产钛白虽然有成百上千个专利和改进，但其基本工艺仍未摆脱刚实现工业化的雏型。今后硫酸法有无生命力，有赖于它的经济性、环境保护措施及产品质量的进一步提高。三、题目主要研究内容我的题目是硫酸法制钛白。硫酸法是生产

3、二氧化钛的传统方法，在此是我所搜集的资料。资料的编排是按硫酸法的制取流程来整理的。1、概述从历史看，曾有过固相法、两相法、液相法和加压法等，但在工业上以固相法为主。固相法的流程，是在二十~三十年代所确定的。几十年来虽然作了不少研究与改进，除在五十年代后期增添了以表面处理为目的的后处理流程外，其主流程几乎没打什么根本性的改革。这一基本工艺流程至今仍是硫酸法生产二氧化钛的主要方法，只是在各工序间所采取的工艺条件、控制手段，以及相应的化工单元操作，不同的企业各有其不同的特色罢了。硫酸法生产二氧化钛的整个流程可分为

4、五大步骤和十大环节。五大步骤是：原矿准备，钦的硫酸盐溶液的制备：水合二氧化钛的制备，水合二氧化钛的煅烧；二氧化钦的后处理。十大环节是：干燥、磁选与磨矿，酸解，净化；浓缩：晶种与水解，水洗、漂白与漂后水洗；盐处理；煅烧，后处理；废副产品的回收、处理和利用。2、含钛矿石及其富集方法钛是分布很广的元素之一，它在地壳中的含量约为0.6％，多于碳、硫、氯。以二氧化钛的形态存在的含钛矿物多达60种以上，其中金红石矿、钛铁矿、钙钛矿和钒钛磁铁矿是最重要的含钛矿物。硫酸法生产钛白用到金红石，钛铁矿，钛磁铁矿。金红石矿是氯化

5、法生产汰白粉和金属钛工业的原料，业已发现的储量有限，仅在澳大利业、南部非洲等地区有较大的贮量。钛铁矿又名含钛铁矿或尖钛铁矿，是硫酸法生产钛白粉的原料，在所有含钛矿物中分布最广，含量最丰富，地壳中含有的钛绝大部分以钛铁矿的形式存在。钛铁矿少量呈粒状，多数呈针片状固溶体分离结构存在于磁铁矿中，前者对选矿是有利的。后者给选矿带来了因难。一般用机械方法不能把它们分离出来，其选矿是复杂的。原矿准备大致分三步。首先是干燥，通过加热等方法脱水除去矿砂中所含水分。接着进行选矿，利用各矿物组成的物理化学性质差异分离掉钛铁矿中

6、的有害杂质。最后是磨矿，按照酸解的工艺要求，将矿砂粉碎至一定的细度。1、手选(光电选)通常用于钛矿石的粗选，根据矿石的颜色、光泽、粒度、品型的不同，初步将石英等脉石除去。2、重选用于钛铁矿的粗选，也用于租精矿的选分。含钛矿物的比重一般都大于4，所以来用重选法可将50一60％比重小于3的长石、石英等脉石矿物除去。在铁铁矿砂矿矿床中，一般有大量的砂土，而钛铁矿的比重比砂土大，所以采用流水反复冲洗的方法，比重小的砂土能随水流去，而选分得到含量较高的钛铁矿砂，采用这种方法可使原矿矿砂的重砂组分由4％提高到90％。但

7、经过重选后的铁铁矿砂仍含有与钛铁矿砂比重相近的锆英石、独居石、金红石、锡石、磁铁矿、铬铁矿等矿物及一些脉石。3、磁选在含钛矿物的精选中被广泛采用。它是利用矿物颗粒磁性的差别来选分的方法。在含钛粗矿中，常见矿物的磁性由强到弱变化的顺序如下：磁铁矿＞铁铁矿＞赤铁矿＞石榴石＞黑云母＞独居石，而金红石为非磁性矿物。从钛铁矿选矿实例得知，经几次磁选的钛铁矿组成仍然十分复杂，通常有石榴石、锆英石、电气石等．磁选效果与磁场强度、电流、温度的影响关系甚大。通常采用干式磁选机来选别钛铁矿。4、电选也是钛精矿精选的重要手段，它

8、是根据矿物在高压电场内电性的不同而进行选分的一种方法。有静电选矿机．电晕选矿机等。利用两种矿物的整流性不同，或它们的分选电位差值超过3800伏时，用静电选矿机选分。5、浮选是利用收集剂(捕收剂)、抑制剂(调整剂)、起泡剂来处理矿砂，由于各组分对空气和水界面上浸湿度的不同，产生有选择地附着，将钛铁矿与其他矿物分离。捕收剂和调整剂的选择、酸处理的条件、充气性质、矿浆的PH值等对浮选效果都有影响。6、化学处理有焙烧法、