微波场下基于Na2CO3大剂量添加直接碳热法还原钛铁矿

提出一种基于直接碳热还原和微波加热的钛铁矿绿色高效利用新工艺.通过添加高剂量的Na2CO3加速还原反应的进行,并且Na2CO3可以循环利用.反应原料(钛铁矿+石墨+Na2CO3)在微波场下加热至1073～1123 K,保温20 min后,主要还原产物为Na2TiO3和金属铁,其中铁的金属化率可以达到92.67％～93.21％.还原产物依次经过水洗、CO2气氛中球磨和磁选分离,最终可以得到富铁料和富钛料.其中富钛料中TiO2含量可以达到90.04％(质量分数),并可后续用于生产TiCl4或TiO2.基于金属化率、磁选分离效率和产物结瘤特性等参数,优化得到的还原温度为1123 K.此外,还提出添加...

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Published in:中国有色金属学报（英文版） 2021, Vol.31 (6), p.1818-1827
Main Authors: 于之刚, 肖京武, 冷海燕, 周国治
Format: Article
Language:Chinese
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Description
Summary:提出一种基于直接碳热还原和微波加热的钛铁矿绿色高效利用新工艺.通过添加高剂量的Na2CO3加速还原反应的进行,并且Na2CO3可以循环利用.反应原料(钛铁矿+石墨+Na2CO3)在微波场下加热至1073～1123 K,保温20 min后,主要还原产物为Na2TiO3和金属铁,其中铁的金属化率可以达到92.67％～93.21％.还原产物依次经过水洗、CO2气氛中球磨和磁选分离,最终可以得到富铁料和富钛料.其中富钛料中TiO2含量可以达到90.04％(质量分数),并可后续用于生产TiCl4或TiO2.基于金属化率、磁选分离效率和产物结瘤特性等参数,优化得到的还原温度为1123 K.此外,还提出添加Na2CO3后的钛铁矿在微波场下的还原机理.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(21)65619-4