钛铁矿主成分FeTiO3的碱熔融机理研究
作者单位：东北大学
学位级别：硕士
导师姓名：许茜
授予年度：2011年
学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术]
摘 要：本文通过综述钛资源的概况,以及国内外富集钛铁矿的方法,了解了目前处理钛铁矿的主要手段和利用现状。本论文以合成钛铁矿的主要成分FeTiO3作为研究对象,通过研究碱熔融作用对FeTiO3结构的影响,以揭示碱熔融反应的机理,同时通过酸浸实验说明碱熔融的作用。 本文以合成料FeTiO3为研究对象,采用XRD、SEM、FT-IR检测等手段对合成料以及碱熔融反应产物进行了表征,并从晶体结构变化的角度出发,考察了不同碱料比、反应时间、预处理对碱熔融反应的影响,并通过计算反应产物的酸溶率,更好的反映碱熔融对合成料FeTiO3的影响。通过以上的研究内容,得到了以下结果： 1.合成钛铁矿的主要成分FeTiO3。通过进行合成原料不同比例的实验,得到单一物相的FeTiO3,且应保证参与反应的各物料Fe、Fe2O3和TiO2的物质的量比为1：1：3。 2.碱熔融实验。通过对合成料FeTiO3进行不同碱料比的碱熔融实验,由其反应产物的XRD结果可以看出,原有的FeTiO3晶体结构遭到了破坏,且通过酸浸实验看出其酸溶率有了很大的提高。同时考察碱熔融反应时间的影响,对比了0.5h、4h、24h不同时间的反应产物,随着时间的延长,没有新物质的产生,但可能存在含量上的差别。 3.预处理合成料。通过对合成料进行预氧化、高能球磨的处理,考察预处理对其碱熔融的影响,同时揭示碱熔融的作用。预氧化过程发生了化学反应,产生了新的物相。对比其碱熔融结果与未经处理的合成料的碱熔融结果可以看出,在空气中进行的碱熔融过程本质上也存在氧化过程;高能球磨的处理中没有新物相的产生,但导致了其半峰宽的变化,同时由其酸溶率可以看出,高能球磨的处理一定程度上可以促进碱熔融反应。
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