钛铁矿NaOH水热体系中浸出行为及动力学研究

作     者：高明磊 薛向欣 王少娜 李兰杰 杨合 赵备备 常福增 Gao Minglei;Xue Xiangxin;Wang Shaona;Li Lanjie;Yang He;Zhao Beibei;Chang Fuzeng

作者机构：东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 河钢集团承钢公司河北承德067102 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家重点实验室北京100190 东北大学辽宁沈阳110819 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2020年第49卷第5期

页      面：1512-1520页

核心收录：

学科分类：080603[工学-有色金属冶金] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：Natural Science Foundation of Hebei Province(E2017318007) Key Program of National Natural Science Foundation of China(U1502273) 

主　　题：钛铁矿 NaOH水热法 钛浸出率 浸出行为 动力学 

摘      要：为了解决硫酸法生产钛白存在严重的大量硫酸废水污染问题,提出了NaOH水热法分解钛铁矿以浸出钛的全新工艺,研究了钛铁矿在NaOH水热体系中的分解行为及动力学。确定最佳的反应条件为:反应温度240℃,NaOH浓度400 g·L-1,液固比3.5:1,氧分压0.5 MPa,反应时间2 h,搅拌速度600 r/min,粒度75μm,钛的浸出率可达到95%以上。通过XRD和SEM表征,确定了钛铁矿的分解行为及钛酸钠的物相组成。宏观动力学研究表明,钛铁矿中的钛在NaOH水热体系中的氧化分解过程符合未反应收缩核模型,过程速度受产物层扩散控制,计算得到浸出过程的表观活化能为47.39 kJ/mol;钛铁矿在NaOH水热体系中浸出动力学方程为:1-2X/3-(1-X)2/3=[735.09exp(-47389.8/RT)]t。