高铬型钒钛磁铁精矿还原提铁-湿法冶金提取钛钒铬新过程
文献类型：学位论文
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| 作者 | 赵龙胜 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2015-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 齐涛 |
| 关键词 | 高铬型钒钛磁铁矿 选择性还原 磁选分离 盐酸浸出 综合利用 |
| 学位专业 | 化学工艺 |
| 中文摘要 | 高铬型钒钛磁铁矿是我国重大特色矿产资源，储量丰富，且为铁、钛、钒、铬等多金属共生，具有很高的综合利用价值。目前，高炉法和直接还原-电炉熔分法用于冶炼钒钛磁铁精矿时，存在资源综合利用率低、能耗高、环境污染重等问题。针对这一现状，本论文提出高铬型钒钛磁铁精矿综合利用新工艺，该工艺基于选择性直接还原、磁选分离和盐酸浸出等技术，为高铬型钒钛磁铁精矿中铁、钛、钒、铬等资源的高效综合利用提供一条新途径。论文取得的创新性成果如下： （1）系统研究了钒钛磁铁精矿直接还原过程的热力学，确定了选择性直接还原实现铁与钛/钒/铬分离的可行性。直接还原过程铁颗粒长大的研究表明，向还原体系引入含钠或含硅添加剂，有利于生成少量液相，改善金属铁相的扩散，从而促进金属铁颗粒长大。 （2）采用煤基选择性直接还原-磁选分离技术实现了高铬型钒钛磁铁精矿中铁与钛/钒/铬的高效分离，并对选择性还原过程钒、铬的迁移机理和相间分配规律进行了深入研究。研究结果表明，通过控制C/Fe摩尔比和还原温度，可使精矿中的钒和铬不被还原为碳化物而固溶于奥氏体中，从而控制在还原过程中钒、铬的走向与钛一致；在优化条件下，铁精粉中铁的回收率为88.3%，钒铬钛渣中钛、钒和铬的回收率分别为94.0%、90.0%和90.4%。 （3）系统研究了钒铬钛渣盐酸常压浸出过程的工艺条件和宏观动力学。研究结果表明，在优化条件下，钒和铬的浸出率分别为76.5%和83.6%，这是因为渣中亚铁假板钛矿难以被盐酸有效分解；钒和铬在盐酸中的浸出过程均符合未反应收缩核模型，受固体产物层内扩散控制，其表观活化能分别为31.6 kJ/mol和39.8 kJ/mol。 （4）采用盐酸加压浸出技术实现了钒铬钛渣中钛与钒/铬的高效分离，并对盐酸浸出过程钛和硅的浸出机制进行了深入研究。研究结果表明，盐酸浸出过程钛和硅的浸出行为符合先溶解-再沉淀机理，因此，与盐酸浸出前进行预脱硅相比，盐酸浸出后进行碱浸处理的脱硅效率大幅提高，在优化条件下，钒、铬和硅的浸出率分别为90.9%、92.3%和94.3%，钛损低于1.5%，并获得TiO2含量高于91%的高钛渣；所得高钛渣中存在晶粒细化、晶格缺陷和氧非化学计量等，因而能被浓硫酸高效分解，可用作硫酸法钛白生产原料。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-05-03 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/20334]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵龙胜. 高铬型钒钛磁铁精矿还原提铁-湿法冶金提取钛钒铬新过程, New Process for the Extraction of Iron, Titanium, Vanadium, and Chromium by Direct Reduction and Hydrometallurgical Routes from High-chromium Vanadium-bearing Titanomagnetite Concentrates[D]. 中国科学院研究生院. 2015. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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