有色金屬冶金學7——鈦冶金-文庫吧
2025-01-05 07:07 本頁面
【正文】 色。 中國的鈦資源： 巖礦 主要集中在四川攀西地區(qū)，占全國總量的 90％以上，還有河北承德的大廟地區(qū)； 砂礦 集中在廣東、廣西、海南 現(xiàn)行鈦冶金工業(yè)的生產(chǎn)流程 現(xiàn)行鈦工業(yè)生產(chǎn)根據(jù)產(chǎn)品不同分為兩種類型 : 第一類型：以 金屬鈦 為目標產(chǎn)品的海綿鈦制取 (占鈦冶金總量的 8%)－金屬鈦工藝 。 第二類型： 鈦白 生產(chǎn) .(占鈦冶金總量 92%) 不論 Hunter法（鈉還原）還是 Kroll（ 鎂還原）生產(chǎn)鈦的過程 , 都包括 三個主要步驟、涉及 二個循環(huán) ： （ 1） 富鈦料的制取。若用金紅石為原料，這一步可省略。這一步的主要目的是盡可能除取鈦鐵礦中組分鐵，提高原料中鈦的品位。 （ 2） TiCl4的生產(chǎn)。這一步是將鈦由氧化物形態(tài)轉變成氯化物形態(tài)。包括氯化過程和粗 TiCl4的精制、純化過程。 （ 3） TiCl4的還原。這一步是將鈦由氯化物還原為金屬鈦的過程。 三個步驟 制取金屬鈦的兩種方法： （ 4） 鎂循環(huán) 。內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)。 （ 5） 氯循環(huán) 。 產(chǎn)品：鈦白、海綿鈦、金屬鈦及其制品、鈦鐵合金、金屬鈦粉、人造金紅石、四氯化鈦、鈦渣。 兩個循環(huán) 氯循環(huán) Mg循環(huán) 鈦鐵礦精礦 的 還原熔煉 ——預富集方法之一 富集含鈦物料的原因 （ 1）在后續(xù)工序中，減少其他原料消耗，降低生產(chǎn)成本； （ 2）減輕后續(xù)分離、凈化 、 處理副產(chǎn)品工序的負擔，簡化工藝過程； （ 3）增大設備單位容積的產(chǎn)能。 鈦鐵礦精礦還原熔煉原理：鈦精礦中主要伴生 FeO 和 Fe2O3， 由于 鈦和鐵對氧的親和力不同 ，它們的氧化物生成自由焓有較大的差異，因此， 經(jīng)過選擇性還原熔煉，分別獲得生鐵和富鈦渣 。 工藝簡介： 在礦熱式 電弧爐 內(nèi)，于 1600－ 1800℃高溫下還原熔煉鈦鐵礦。一般以 無煙煤 或 石油焦 為 還原劑 ，所得凝聚態(tài)產(chǎn)物為 生鐵 和 鈦渣 。由于 鈦鐵礦的熔化溫度約為 1470 ℃ ，所以還原過程大部分時間是在熔融狀態(tài)下進行。 鈦渣的密度比生鐵的密度小 ，因此渣相浮在上面，熔融鐵水位于下面。 固態(tài)還原過程 (1500K) Fe2O3 + C = 2FeO +CO Fe2TiO5 + TiO2 + C = 2FeTiO3 +CO FeTiO3+TiO2=FeTi2O5(亞鐵板鈦礦 ) FeTiO3 + C = Fe + TiO2 + CO FeTiO3 + CO = Fe + TiO2 + CO2 CO2 + C = CO 主要是鐵氧化物的還原， Ti還原的很少 (TiO 亞鐵板鈦礦 ) 熔化造渣過程 (1500~2022K) 中溫： 1500~1800K： 相當數(shù)量的 TiO2被還原成： Ti3O5,Ti2O3,TiO等低價鈦氧化物 高溫： 1800~2022K： 鈦鐵礦被還原成 TiC（ 入渣相）、 Ti（ 溶解入鐵相） 鈦化合價變化順序： TiO2→ Ti3O5→ Ti2O3→ TiO→ TiC→ Ti(Fe) 實際：熔煉工程中： 各種價態(tài)共存，相對數(shù)量與熔煉溫度、還原度有關。 還原工程中， CO的作用主要體現(xiàn)在低溫（ 1073~1273K） 還原鐵氧化物。敞口電爐中作用很小 鈦渣產(chǎn)物的特點 （ 1）化學組成 TiO2： 78~96%, FeO： ~6%, SiO2：~4%, CaO： ~2%, Al2O3： ~3%, MgO： ~8%, MnO： 1~2%, V
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