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富钛料

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6.2富钛料

富钛料一般指TiO2含量不小于85%的电炉冶炼钛渣或人造金红石。用电炉冶炼钛精矿制取的产品TiO2含量不小于90%称为高钛渣,TiO2含量小于90%时,产品称为钛渣。以钛精矿为原料,用其它方法制取的产品称为人造金红石。

富钛料的制备方法很多,按最终产物可分为生产钛渣和人造金红石的方法;按生产工艺可分为火法工艺和湿法工艺。火法工艺又包括电炉熔炼法、选择氯化法、等离子熔炼法、微波-热等离子体生产活性富钛料及人造金红石等方法。湿法包括部分还原-盐酸浸出法、部分还原-硫酸浸出法、全还原锈蚀法、三氯化铁浸出法以及其它的化学分离法。常用的方法是电炉熔炼法、盐酸浸出法、还原锈蚀法等。

6.2.1 钛渣生产方法〔1,2〕

钛渣的生产方法主要是电炉熔炼法。这种方法是使用还原剂,将钛精矿中的铁氧化物还原成金属铁分离出去的选择性除铁,从而富集钛的火法冶金过程。其主要工艺(见图6-2)是:以无烟煤或石油焦还原剂,与钛精矿经过配料、制团后,加入矿热式电弧炉内,于1600~1800℃高温下还原熔炼,所得凝聚态产物为生铁和钛渣,根据生铁和钛渣的比重和磁性差别,使钛氧化物与铁分离,从而得到含TiO272~95%的钛渣。其主要反应为式(6-1)至(6-4)。

FeTiO3+C=Fe+TiO2+CO (6-1)

2 FeTiO3+3C=2Fe+Ti2O3+3CO (6-2)

FeTiO3+2C=Fe+TiO+2CO (6-3)

Fe2O3+3C=2Fe+3CO (6-4)生产钛渣的电炉是介于电弧炉与矿热炉之间的一种特殊炉型,有敞开式、半密闭式和密闭式三种,熔炼温度一般为1600~1700℃,最高温度可达1800℃。电炉熔炼所得到的钛渣可以用来生产钛白粉、人造金红石和TiCl4。该方法的优点是生产工艺简单,设备易于大型化,“三废”少,且炉气可以回收利用,副产品生铁回收加工容易,缺点是除去非铁杂质能力差,耗电量较大,一般在电力较充足的地区使用。

图6-2 密闭电炉熔炼钛渣的原则工艺流程

6.2.1.1 敞口电炉

①敞口电炉熔炼高钛渣

目前国内生产的高钛渣主要用于焙烧成人造金红石和流态化氯化生产四氯化钛,高钛渣中总TiO2要达到93%,FeO含量要小于3%-4%。生产这种高还原度的高钛渣现采用敞口电炉。

敞口电炉熔炼高钛渣的工艺流程包括:配料、制团、电炉熔炼、渣铁分离、炉前高钛渣、破碎、磁选、成品高钛渣。

②敞口电炉熔炼酸溶性渣

用于硫酸法生产钛白的钛渣,在国内俗称为酸溶性钛渣。敞口电炉熔炼酸溶性钛渣与熔炼高钛渣的工艺、设备和操作方法基本上相同,但也有不同之处。既在还原熔炼时要控制适当的还原度,使获得的钛渣达到下列基本要求:

1)具有良好的酸溶性,一般要求酸解率≥94%;

2)要有适量的助溶杂质FeO和MgO,以使钛渣具有良好的酸解反应性能;

3)低价钛含量要控制适量;

4)对生产钛白有害的杂质(特别是硫、磷、铬、钒)含量不能超标。

钛渣的酸溶性能主要取决于它的物相结构,而物相结构又随其化学组成和它在出炉后的冷却方式而变化。作为酸溶性钛渣,应含有适量的助溶杂质(主要是FeO和MgO)和一定量Ti2O3,以使钛的氧化物尽可存于黑钛石固溶体中,并在工艺上采取措施避免生成金红石型TiO2。

由原生矿选出的钛铁金矿含硫较高(S≥0.2%),在电炉熔炼前需进行氧化焙烧处理,脱除其中的硫,并提高焙烧矿的磁化率,以便能用磁选法进一步精选。如能将钛铁矿中的部分辉石、斜长石等脉石矿物除去,降低精矿中的非铁杂质含量,就可使电炉熔炼的酸溶性钛渣的TiO2含量达到80%左右;如采用大型化矩形密闭电炉在具有丰富水电的地区进行大规模生产,合理利用副产品半钢,大幅度降低生产成本,就能促进酸溶性钛渣在我国的广泛应用。

6.2.1.2半密闭电炉熔炼钛渣

半密闭电炉的熔炼方法与目前我国敞口电炉方法不同,采用一次性加入粉料的熔炼方法。钛铁精矿与破碎好的无烟煤按比列配料之后送至炉顶的混合料仓,经计量从炉中心加料进入炉内。加料后采用手动方式调节三相功率进行还原熔炼,待三相功率基本稳定后转为自动调节。

该种粉料入炉的工艺,消除了以前使用沥青作粘结剂的团料工艺常发生塌料翻渣现象,不需要进行捣炉作业,可实现机械化作业,减轻了操作人员的劳动强度,并同时消除了沥青的毒害,但是这种熔炼方法生产的钛渣还原度不宜太高。

6.2.1.3密闭电炉熔炼钛渣

在敞口电炉冶炼钛渣时,经常发生塌料,容体喷溅到炉表面冷料区结成坚硬的料壳,造成大量热损失,使炉料的透气性变坏,从而加剧料壳的断裂塌陷。电炉容量越大,这种塌料喷渣现象就越严重。炉表面的料壳需在出炉后用人工或机械方法捣入炉底,方可重新加入新料进行冶炼。该法不适用于密闭电炉,因为塌料喷渣不仅会严重腐蚀炉顶,而且需要进行捣炉作业。在密闭电炉中,炉盖具有除尘、保温等作用,可大大减少热辐射损失,因此连续加料的开弧熔炼方法可应用在密闭电炉中。但采用这种熔炼方法时,布料、电炉叁数和电气制度的选择必须合理,才能获得较好的技术经济指标。

密闭电炉熔炼钛渣与敞口电炉比较,有如下优点:

1)热损失减少,电耗减低5%-8%,TiO2回收率提高了5%左右;

2)还原熔炼在密闭的还原气氛下进行,避免了电极的高温氧化和还原剂的氧化烧损,电极和还原剂消耗分别减少了50%和30%;

3)无噪音,消除了烟尘污染,并可回收电炉煤气,有利于环境保护和改善劳动条件;

4)炉况稳定,不需要进行捣炉作业,减轻工人劳动强度,有利于实现机械化作业。

密闭电炉熔炼钛渣可克服敞口电炉熔炼的许多缺点,是一种先进的熔炼钛渣方法。按炉型不同,有圆形密闭电炉和矩形密闭电炉之分。

①圆形密闭电炉

圆形密闭电炉冶炼钛渣时,由于钛渣熔炼温度高,又是开弧熔炼,圆形炉3根电极呈三角形排列,中心过热又比较严重,因而炉中心温度很高,对炉体和炉盖的热侵蚀严重,炉盖寿命短;而且圆形炉盖结构复杂,检修和更换都比较困难。另外,粉料入炉也是个问题,因为国内钛精矿的粒度都比较细,不易加入炉内。采用粉料入炉的圆形密闭电炉熔炼钛渣工艺能否成功的用于工业生产,还有待工业实验加以证实。

②矩形密闭电炉

矩形密闭电炉熔炼钛渣与圆形密闭电炉比较,有如下优点:

1) 圆形电炉的容量受其过热现象限制,而矩形电炉不受限制,在熔炼钛渣的大型密闭电炉选择矩形炉为宜。

2) 矩形电炉由三个单相变压器供电,每个变压器分别与相应的两根电极连接构成三相,避免了相与相之间干扰,熔炼过程在多区进行,有利于熔炼过程的平稳,局部过热现象大大减轻,这对于提高经济指标和炉体寿命是有利的。

3) 矩形电炉的熔炼过程是连续进行的,而圆形电炉不是。

4) 在设计一个相同功率的电炉时,矩形电炉的电极直径和单个变压器功率要比圆形电炉小,这对于建造大型密闭电炉特别重要。

5) 矩形密闭炉的炉盖结构比较简单,制造、维修和更换都比较容易。

6.2.2 人造金红石生产方法〔3,4〕

目前,生产人造金红石主要以钛精矿为原料,生产方法有还原锈蚀法、盐酸浸出法、硫酸浸出法等,所得人造金红石中,TiO2含量均大于90%。

6.2.2.1 Becher还原锈蚀法

目前澳大利亚的ILUKA公司使用58%-63% TiO2的钛砂矿,生产含TiO290%以上的人造金红石,其生产工艺如图6-3所示。将钛铁矿进行高温氧化后,在特制的窑内加入反应性好的煤还原,冷却后用磁选分离出残炭,然后将还原后的钛铁矿投入锈蚀槽,在初始PH值6-7的1.5%-2%NH4CL溶液中锈蚀约12小时,再用旋流器将富钛料和水合氧化铁分开,再经稀硫酸溶液浸除去部分残铁和锰,最后经过滤、洗涤、干燥后得到人造金红石。

图6-3Becher工艺

该工艺适合高品位(TiO2>54%)的钛砂矿,并且随TiO2的品位越高其生产成本也越低,原料中TiO2的最佳品位在60%-63%之间。该工艺的局限性是仅可除去铁和锰,不能除去其它非铁杂质。

6.2.2.2BCA盐酸循环浸出法(Benillite)

该工艺采用重油为钛铁矿的还原剂,然后用盐酸将Fe、Ca、Mg等漂洗出来,目前在美国的克尔-麦吉(Kerr-McGee)公司、印度稀土有限公司都使用该工艺生产人造金红石,该工艺通常采用含54%—65%TiO2的钛铁矿为原料,最佳品位是TiO2 >60%,工艺如图6-4所示。

首先用重油在回转窑中将钛铁矿中的Fe3+还原Fe2+,反应温度为870℃,产物的金属化率为80-95%。还原料冷却后,加入球型回转压煮器中用18-20%的盐酸浸出,浸出过程中将FeO转化为FeCl2,且溶解掉钛铁矿中的一系列杂质,如Mn、Mg、Ca、Cr等,将18-20%的盐酸蒸汽注入压煮器以提供所必需的热,避免了水蒸汽加热引起的浸出液变稀的问题。浸出之后,固相物经带式真空过滤机进行过滤和水洗后,在870℃煅烧成人造金红石。浸出母液中的铁和其他金属氯化物,采用传统的喷雾焙烧技术再生,用洗涤水吸收分解出来的HCl,形成浓度为18-20%的盐酸,返回浸出使用。

图6-4BCA盐酸循环浸出法(Benillite)

BCA盐酸循环浸出法具有可以除去大多数的杂质,获得高品位的人造金红石,全部废酸和洗涤水都能再生和循环使用等优点。但该工艺的盐酸回收系统成本较高,同时生产设备需要专门的防腐材料制造。

6.2.2.3选-冶联合稀盐酸加压浸出生产工艺

1984年,成都科大与自贡东升钛黄厂等单位采以Φ3000mm浸出罐为主体试验设备,进行稀盐酸加压浸出生产人造金红石工艺研究,该工艺先将钛铁矿用20%的稀盐酸加压浸取,钛铁矿中的铁、钙、镁等杂质溶解后,TiO2与杂质分离,再经过过滤和煅烧,最后得到人造金红石,产品人造金红石含TiO2≥94%,Ca O+MgO≤0.5%。目前,该工艺已实现了工业化生产,浸取球的耐酸效果较好,但未实现盐酸的再生和循环使用,从而造成生产成本较高和环保问题严重。

6.2.2.4选择氯化法

1980年,北京有色研究总院等单位以攀枝花钛铁矿为原料进行了人造金红石的试验,该方法利用钛铁矿中各组分在氯化过程中热力学的差异,控制适当配碳量,在900-1000℃条件下有选择地将杂质氯化,而钛不被氯化,并根据氯化物的物理、化学特性使之分离,以达到富集TiO2的目的,该方法制得的人造金红石品位为83%左右,而钙、镁含量较高,要进一步降低杂质含量,

技术难度较大,经济上不合理,氯化时伴有大量的氯化铁和其它附产物存在,同时难以解决氯化钙和氯化镁在底部富集凝结而使氯化无法进行等问题。

6.2.2.5预氧化-流态化盐酸浸出法

长沙矿冶院以攀枝花钛铁矿为原料,其工艺流程主要是把钛铁矿在回转窑氧化焙烧,冷却后加入流态化浸出塔,用稀盐酸三段逆浸取,再经洗涤、过滤、煅烧并制得人造金红石,由浸取塔排出的废酸母液,除部分回流外,其余可用于生产FeCl3、MgCl2、铁红等多种产品,该工艺较好的解决了攀枝花钛铁矿在酸浸过程中的粉化问题,生产的产品TiO2>90%,但尚未实现盐酸的再生和循环使用,还存在处理废酸母液的副流程较长等问题。

6.2.2.6钛白废酸处理攀枝花钛铁矿(石原法)

日本石原公司开发出硫酸浸出法(石原法),以印度高品位的氧化砂矿(TiO2含量为59.03%)为原料,利用钛白废酸浸出钛铁矿,生产出含TiO2≥90%的人造金红石。

2000年,北京有色研究总院开展了用钛白废酸处理攀枝花钛铁矿制取人造金红石的扩大试验,其工艺流程是钛铁矿经预处理、磁选、加压浸出,过滤后再经磁选、煅烧制得人造金红石,其TiO2品位>88%。

该工艺最大的优点是能利用钛白废酸,存在的弊端有:

①由于硫酸本身的浸出效果比盐酸差,过滤后的一部分反应不完全的产品需返回浸出;

②反应的时间较长(浸取时间12小时);

③该工艺TiO2品位越低工艺越复杂。

参考文献

[1]莫畏,邓国珠等.钛冶金,北京:冶金工业出版社,1998

[2]孙康.钛提取冶金物理化学,北京:冶金工业出版社,2001

[3]邓国珠.钛工业进展[J].2000,(4):1~3

[4]汪镜亮.钛工业进展[J].2002,(4):6~9

钛锆的基本知识

钛的基本性质 原子结构 钛位于元素周期表中ⅣB族,原子序数为22,原子核由22个质子和20-32个中子组成,核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。原子核半径5x10-13厘米。 物理性质 钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃),熔点1668±4℃,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。在25℃时,钛的热容为0.126卡/克原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33卡/克原子·度,金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004。钛具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但强度低,不宜作结构材料。钛中杂质的存在,对其机械性能影响极大,特别是间隙杂质(氧、氮、碳)可大大提高钛的强度,显著降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能,就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。 化学性质 钛在较高的温度下,可与许多元素和化合物发生反应。各种元素,按其与钛发生不同反应可分为四类: 第一类:卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物; 第二类:过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体; 第三类:锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体; 第四类:惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素(除钪外),锕、钍等不与钛发生反应或基本上不发生反应。 与化合物的反应: ◇HF和氟化物 氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4,反应式为(1);不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜,可防止HF浸入钛的内部。氢氟酸是钛的最强熔剂。即使是浓度为1%的氢氟酸,也能与钛发生激烈反应,见式(2);无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应,仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。 Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡(1)2Ti+6HF=2TiF4+3H2 (2) ◇HCl和氯化物 氯化氢气体能腐蚀金属钛,干燥的氯化氢在>300℃时与钛反应生成TiCl4,见式(3);浓度<5%的盐酸在室温下不与钛反应,20%的盐酸在常温下与钛发生瓜在生成紫色的TiCl3,见式(4);当温度长高时,即使稀盐酸也会腐蚀钛。各种无水的氯化物,如镁、锰、铁、镍、铜、锌、汞、锡、钙、钠、钡和NH4离子及其水溶液,都不与钛发生反应,钛在这些氯化物中具有很好的稳定性。 Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡(3)2Ti+6HCl=TiCl3+3H2 (4) ◇硫酸和硫化氢 钛与<5%的稀硫酸反应后在钛表面上生成保护性氧化膜,可保护钛不被稀酸继续腐蚀。但>5%的硫酸与钛有明显的反应,在常温下,约40%的硫酸对钛的腐蚀速度最快,当浓度大于40%,达到60%时腐蚀速度反而变慢,80%又达到最快。加热的稀酸或50%的浓硫酸可与钛反应生成硫酸钛,见式(5),(6),加热的浓硫酸可被钛还原,生成SO2,见式(7)。常温下钛与硫化氢反应,在其表面生成一层保护膜,可阻止硫化氢与钛的进一步反应。但在高温下,硫化氢与钛反应析出氢,见式(8),粉末钛在600℃开始与硫化氢反应生成钛的硫化物,在900℃时反应产物主要为TiS,1200℃时为Ti2S3。

涂料用微粉蜡简介

蜡粉介绍 一:蜡的种类 不 二: 蜡的主要功能 增滑、耐刮、哑光、手感、耐磨擦 三:微粉蜡在涂料中作用原理 球轴理论 漂浮理论

四:各种蜡的特点 1、PE蜡柔和、手感好、滑爽、经济 2、PP蜡哑光、硬、耐刮性好 3、PE/PTFE 蜡滑爽、耐刮、耐磨擦 4、PTFE蜡滑爽、耐刮、耐磨擦、耐高温、手感 5、聚酰胺蜡增硬、脱气、离型 6、巴西棕榈蜡透明、高光泽、硬 7、费托蜡滑爽、经济 五:蜡的选择 1、品种及功效 2、粒径及粒径分布 3、分散性 4、应用方便性 5、水性或溶剂性体系 六:蜡的使用 1、添加量 0.3---2%对树脂量 2、添加方式 可直接分散或做成蜡浆,先将20-30%的蜡粉和70-80%的树脂做成蜡浆,再按所需比例做添加,或者在后阶段时直接添加,也可天研磨色料最后一次时加入研磨 3、分散方式 先以较低的速度搅拌至有漩涡产生,再将蜡粉分批小量加入漩涡当中,等蜡粉全部加入后,再将搅拌速度提升到1200转每分钟搅拌到完全的分散混合均匀, 4、温度控制 搅拌时必须注意温度控制在45度以下,夏天更应注意 低分子量聚乙烯蜡,由于其中较低分子量的部分在温度高时会部分被溶解,而导致再凝聚而返粗无法再分散开 5注意事项 一般用酯类或醇类溶剂做妥散溶剂比较理想,尽量不要用甲苯或二甲苯与直接混合,因

溶剂的过强的渗透力会使蜡粉在高温时容易部分被溶解,因而产生结晶返粗,尤其低分子量聚乙烯蜡更要注意 聚四氟乙烯蜡不可以与色料一起研磨,需做成蜡浆或在膈阶段添加 七:龙海蜡粉

八:蜡的应用 1、木器漆205,206、231、236,250蜡浆 2、塑胶漆202、231,236,251蜡浆 3、工业烤漆202,231,236 4、油墨204、204A,236 5、粉体涂料203、201、250高光蜡、612砂纹剂,231A,232A 6、水性体系255W蜡乳液、256水性蜡粉 7、UV光固化253消光蜡浆、236 8、砂面漆用蜡3710\3717、376、377\378、380、382、384、386、388 耐高温砂粉364、366、368、370 九:市场竟争品 1美国三叶公司(SHAMROCK):379、393、675A、484、421、SST-3、SST-2、5378、5380、5382、5384、 2 美国微粉公司(MPI):230F、620XF、178XF、168VF、270S、230S、200SF、200S、140S 3德国科莱恩(Clariant):PE520、3620、9615A、9610F、3920、 4、德国诺誉(noveon) 1362、2003、1778、1780、1830 5、美国霍尼韦尔(HONEYWELL)A- 6、D-9、 6、德国巴斯夫(BASF)AF-29、AF-30 7、德国德乐士(DEUREX)9010、5010、0520、9510D 8、德国德固萨4118 9、北京化工大学 10、德国麦可门水性蜡乳液(MICHELMAN) 11、美国劳特蜡(LAWTER) 12、美国克雷威利(CRAY V ALLEY) 13、

攀枝花市万吨年高钛渣项目可研

攀枝花市12万吨/年高钛渣项目可研 1.总论 1.1项目的来源及背景 我国四川省的攀枝花市西昌地区,蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。在已探明的储量中,攀西地区钛资源的储量达8.7亿吨(以二氧化钛计)占全国的90.5%,占世界的35%。但在钛资源的利用上,我国与先进工业国家仍然存在较大差距。如:钛渣产量不足世界产量的4%,海绵钛产能占世界的5%左右。2007年全国钛白粉的总产量达到大约100万t,超过年初预计的95~98万t,创造了我国钛白工业历史上年产量实现百万吨规模的新纪录。但却大部分为低档的硫酸法钛白,远远满足不了我国经济飞速发展的需要,我国每年都要进口高档钛白。 我国钛白粉工业近年在发展以金红石型为代表的高端产品方面进行了不懈的努力,有十多家企业生产金红石型产品。行业前6名生产商的产品全部是金红石型或者以金红石型产品为主。2006年全国金红石型产品首次超过30万t,并连续2年比上年增长8万t;2007年金红石型产品首次突破40万t,比上年净增近10万t。尽管如此,金红石型产品也还只占钛白粉总产量的35.3%,距国际上85%~90%的比例还有较大差距。由此可见,我国在钛资源的利用上,无论是钛渣、钛材还是钛白都与钛工业发达国家存在着很大的差距。由于目前世界范围适合氯化法技术的高品位天然金红石原料供应有限,每年仅41万t左右,因此适合氯化法的富钛料需求极大,实现富钛料大型化生产对发展中国金属钛和钛白粉工业具有决定性的意义。 要提高我国钛资源的利用水平,建设富钛料的生产线是重要环节,是生产海绵钛及氯化法钛白的必经之路。我国目前的富钛料生产,仅限于供海绵钛和人造金红石生产所需的高钛渣,规模小,技术装备落后,其它富钛料的生产发展缓慢。世界上已利用的钛资源90%以上用来生产钛白,国外的钛白生产企业,由于环保的要求,无论是硫酸法钛白还是氯化法钛白,大都使用富钛料为原料,而且规模较大。 我国钛白生产,自2001年之后已居世界第二位,2007年全国钛白粉的总产量达到大

攀枝花钛精矿联盟标准-2012

备案号:B5104.1668—2012 Q/TKL 钛精矿(岩矿) 攀枝花市钛矿行业企业联盟 发布

前言 钛精矿(岩矿)现行标准YB/T4031-2006《钛精矿(岩矿)》因原矿质量、生产工艺发生变化,已无法满足生产。为了提高钒钛资源的综合利用,解决企业产品标准适用性滞后,引导钛矿企业科学、规范地组织生产,保证产品质量,特制定本联盟产品标准。 本联盟产品标准与YB/T4031-2006《钛精矿(岩矿)》相比,主要差别如下: —增加了TJK45、TJK46牌号; —增加了净重允许偏差要求。 本标准严格按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》的要求编写。 本标准由攀枝花市钛矿行业企业联盟提出; 本标准由攀枝花市钛矿行业企业联盟秘书处归口; 本标准起草单位:攀钢集团矿业有限公司、国家钒钛制品质量监督检验中心(筹)、四川龙蟒矿冶有限责任公司、攀枝花新中钛科技有限公司、四川安宁铁钛有限责任公司、攀枝花钢城集团瑞矿工业有限公司、攀枝花一立钒钛有限公司、攀枝花市红发物资有限责任公司、攀枝花市盐边县二滩矿产品开发有限责任公司、攀枝花市力润矿业有限责任公司、攀枝花青杠坪矿业有限公司、攀枝花市瑞尔鑫工贸有限责任公司、攀枝花市奥磊工贸有限责任公司、攀枝花市博达资源开发有限责任公司、攀枝花市千帆铁钛有限责任公司、攀枝花市穗金钛业有限责任公司、攀枝花市辉业工贸有限责任公司、盐边县财通铁钛有限责任公司、盐边县龙杉矿产品加工厂、盐边县志荣钛铁有限责任公司、盐边县光华铁粉有限责任公司、盐边县新隆矿产品加工厂、盐边县天荣尾矿深加工厂、盐边县宏缘矿业有限责任公司、盐边县精泰工贸有限责任公司、米易黑石宝钛业有限公司、米易富鑫选矿厂。 本标准主要起草人:郑涪麟、王志、姚晓海、杜春立、罗云川。

钛及钛合金牌号和化学成分汇总

《钛及钛合金牌号和化学成分》(2009/11/30 15:05) (引用地址:未提供) 目录:行业知识 浏览字体:大中小 《钛及钛合金牌号和化学成分》 目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为: 钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗 TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。 上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。

钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。 故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。 钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。钛材生产的原则流程如图1—1。 针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。

浅谈粉体性能指标在各工业的应用

浅谈粉体性能指标在各工业的应用 王庆贺合肥学院10化工系粉体1班 摘要:随着现代工业的发展,技术的要求越来越来高,粉体技术作为近年来备受瞩的新兴技术,在各工业领域的应用越来越广泛,也越来越重要,人们对粒度指标的要求越来越高,同时也出现了新型的,集多门现代科学于一体的粒度测量仪器,粉体粒度指标在工业各个方面都有应用,例如日化工业,医药制造,水泥,陶瓷材料等。粉体是粉体产业产品最重要的技术指标,随着科学技术的发展。 关键词:粉体指标日化工业医药制造水泥陶瓷 一、粉体的基本概念和性质 1.1粉体的基本概念 粉体是指无数个固体粒子的集合体,粉体学是研究粉体的基本性质及其应用的科学。粒子是粉体运动的最小单元,通常所说的“粉”、“粒”都属于粉体的范畴,通常将≤100 μm 的粒子叫”,>100 μm 的粒子叫“粒”。组成粉体的单元粒子可能是单体的结晶,称为一级粒子;也可能是多个单体粒子聚结在一起的粒子,称为二级粒子。在制药行业中,常用的粒子大小范围为从药物原料粉的 1 μm 到片剂的10 mm。 1.2 粉体的性质 物态有3 种,即固体、液体、气体。液体与气体具有流动性,而固体没有流动性;但把固体粉碎成颗粒的聚集体之后则具有与液体相类似的流动性,具有与气体相类似的压缩性,也具有固体的抗形变能力,所以有人把粉体列为“第四种物态”来进行研究[2]。粉体的基本性质有:粒度及粒度分布、粒子的形态、比表面积、空隙率与密度、流动性与充填性、吸湿性等。在粉体的处理过程中,第2 期崔福德等: 粉体技术在制药工业中的应用69 即使是单一物质,如果组成粉体的各个单元粒子的形状、大小、粘附性等不同,粉体整体的性质将产生很大的差异。因此很难将粉体的各种性质如气体、液体那样用数学模式来描述或定义。但是粉体技术也能为固体制剂的处方设计、生产过程以及质量控制等诸方面提供重要的理论依据和试验方法. 二、粉体在化妆品总的应用 彩妆按照分散技术不同,可分类为粉体(powder)彩妆、乳化彩妆、油分散彩妆。粉体的作用是,为化妆品赋予色调,或构成产品的骨骼。本文欲从粉体的基本特性着手,带大家了解使用在化妆品上的粉体的特性及功能、用于改善粉体的功能的表面处理方法。 2.1. 化妆品用粉体的特性 化妆品用的粉体可以分为无机颜料(体质颜料、白色颜料、彩色颜料)、有机颜料、天然颜料、珠光颜料等等。 体质颜料:是构成骨骼的原料,以天然的粘土矿物如云母、滑石粉最具有代表性,另外还有高岭土(kaolin)、碳酸钙、碳酸镁等等。 有机颜料:以tar color为代表,可分为染料、色淀颜料、颜料等3个类别。 染料(Dye):溶于水或者溶剂,具有染色功能的原料。按照发色团的化学构造分类(水溶性染料、油溶性染料)。 颜料(Pigments):色素自身构造不携带可溶性基,不溶于水、油、溶媒等。按构造可分类为偶氮(Azo)系、靛蓝(indigo)系、酞花菁(Phthalocyanine)系颜料等。与色淀颜料相比,着色力、隐蔽力、耐光性能好。 色淀颜料(Lake):在燃料上使用了沉淀剂,结合金属盐或特殊的有机酸,进行不溶性处理的色素。 随着合成技术的进步,不断有新色素被开发出来,但化妆品配方上只有那些安全性(Safety)得到充分验证的色素才可以使用。 无机颜料(Inorganic Pigment):又称为

高钛渣

高钛渣 一、概述 高钛渣(High Titania Slag)是经过物理生产过程而形成的钛矿富集物俗称,通过电炉加热熔化钛矿,使钛矿中二氧化钛和铁熔化分离后得到的二氧化钛高含量的富集物。高钛渣既不是废渣,也不是副产物,而是生产四氯化钛、钛白粉和海绵钛产品的优质原料。钛渣是由钛精矿(Ilmenite)冶炼而成。 二、状态颜色 一般状态粉状,黑色。粒度在40-200目(Mesh) 三、主要成份及质量标准 项目一级品% 二级品% 三级品% TiO2 ≥94 ≥92 ≥80 ∑Fe ≤3.0 ≤4.0 ≤5.0 MnO2 ≤4.5 ≤4.5 ≤4.5 CaO+MgO ≤1.5 ≤2.0 ≤11.0 Al ≤0.4 ≤0.55 ≤1.0 V ≤0.04 ≤0.05 ≤1.0 附注: 主流产品 四、应用领域 1.TiO2含量大于90%的高钛渣可以作为氯化法钛白的生产原料 2.TiO2小于90%的高钛渣是硫酸法钛白生产的优质原料 编辑本段五、国内高钛渣技术发展概况 1、我国钛资源比较丰富,除少量钛铁砂矿外,主要以钛铁岩矿为主,国内钛铁岩矿的缺点是品位低,杂质含量高,不能直接满足氯化法钛白对原料的要求,仅适宜作硫酸法钛白的原料。由于硫酸法钛白生产过程中产生大量难以治理、污染环境的“三废”,近年来全球硫酸法钛白产能急剧萎缩。随着我国氯化法钛白以及海锦钛工业的快速发展,对高品位富钛料的需求日益增加。因此,寻求经济合理的钛原料处理方法,将我国丰富的钛铁矿资源加工成富钛料是我国钛白和钛材产业发展的当务之急。 国内从上世纪50年代就开始对电炉冶炼钛渣的生产工艺进行研究开发,经过近50年的发展,目前全国钛渣生产能力仍很小,约15万吨/年,仅占世界年生产能力的5%。如果加上攀钢正在建设的年产6万吨钛渣厂和承德年产3.3万吨的高钛渣厂,全国总生产能力也仅占世界的8.1%,与我国丰富的钛资源和全球第二大钛白生产国的地位极不相称。因此,必须加快我国钛渣产业的发展,为钛白和钛材业提供更多的优质原料,减轻钛白行业环保压力,促进我国钛白和钛材工业整体水平的全面提高。

钛合金的制备方法

专题报道 钛合金的制备方法 一种用熔分钛渣制备含钛合金的方法 热处理钛合金的方法和所得零件 机械合金化热处理法制备6AI4V钛合金粉的工艺 冲压成形性和强度的平衡优异的钛或钛合金板 一种钛合金棒材的制备方法 一种低成本钛合金的制备方法 大规格高性能钛及钛合金锭的熔铸方法 一种粉末冶金钛合金及其制备方法 一种凝胶注模-自蔓延高温合成制备钛合金材料的方法 微量稀土合金化处理的TA16钛合金 一种低密度高铸造性能钛合金材料及其制备方法 一种低弹性模量的铸造钛合金 一种低密度高性能钛合金材料及其制备方法 一种钛合金TI-62222S及其制备方法 一种钛合金TI-811-1及其制备方法 通过粉末冶金法制备基于钛合金的并且TIB强化的复合部件的方法 一种用熔分钛渣制备含钛合金的方法 申请号:201110267053.6 公布日:2012-01-18 申请(专利权)人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 摘要:本发明提供了一种用熔分钛渣制备含钛合金的方法。所述方法包括以下步骤:将熔分钛渣直接热装入炉;升温至熔池澄清后,加还原剂进行冶炼,控制反应温度;反应完毕后,镇静沉降;出渣、出合金,冷却制得含钛合金。本发明采用钒钛磁铁矿直接还原或非高炉炼铁后得到的熔分钛渣为原料制备含钛合金,能够有效的利用熔分钛渣中的钛资源,采用热渣直接入炉的方式,降低了生产成本和能源消耗,对提高钒钛磁铁矿资源的综合利用率具有重要意义。 热处理钛合金的方法和所得零件 申请号:200980156528.5 公布日:2012-01-11 申请(专利权)人:奥贝尔&杜瓦尔公司 摘要:本发明涉及一种热处理Ti?5-5-5-3型钛合金的方法,该Ti5-5-5-3型钛合金具有以重量百分数计的以下组成:4.4-5.7%铝,4.0-5.5%钒,0.30-0.50%铁,4.0-5.5%钼,2.5-3.5%铬,0.08-0.18%氧,痕量至0.10%的碳,痕量至0.05%的氮,痕量至0.30%的锆,痕量至0.15%的硅,其余百分数是钛和杂质,其特征在于所述合金的热处理包括:将合金加热到800-840℃且低于该合金的β-转变的第一平台;维持第一温度平台1-3小时;在没有中间再加热的情况下将合金冷却至760℃-800℃的第二平台;维持第二温度平台2-5小时;将合金冷却至室温;将

工业用 富钛料简介

6.2 富钛料 富钛料一般指TiO2含量不小于85%的电炉冶炼钛渣或人造金红石。用电炉冶炼钛精矿制取的产品TiO2含量不小于90%称为高钛渣,TiO2含量小于90%时,产品称为钛渣。以钛精矿为原料,用其它方法制取的产品称为人造金红石。 富钛料的制备方法很多,按最终产物可分为生产钛渣和人造金红石的方法;按生产工艺可分为火法工艺和湿法工艺。火法工艺又包括电炉熔炼法、选择氯化法、等离子熔炼法、微波-热等离子体生产活性富钛料及人造金红石等方法。湿法包括部分还原-盐酸浸出法、部分还原-硫酸浸出法、全还原锈蚀法、三氯化铁浸出法以及其它的化学分离法。常用的方法是电炉熔炼法、盐酸浸出法、还原锈蚀法等。

6.2.1 钛渣生产方法…1,2? 钛渣的生产方法主要是电炉熔炼法。这种方法是使用还原剂,将钛精矿中的铁氧化物还原成金属铁分离出去的选择性除铁,从而富集钛的火法冶金过程。其主要工艺(见图6-2)是:以无烟煤或石油焦还原剂,与钛精矿经过配料、制团后,加入矿热式电弧炉内,于1600~1800℃高温下还原熔炼,所得凝聚态产物为生铁和钛渣,根据生铁和钛渣的比重和磁性差别,使钛氧化物与铁分离,从而得到含TiO272~95%的钛渣。其主要反应为式(6-1)至(6-4)。 FeTiO3+C=Fe+TiO2+CO (6-1) 2 FeTiO3+3C=2Fe+Ti2O3+3CO (6-2) FeTiO3+2C=Fe+TiO+2CO (6-3)Fe2O3+3C=2Fe+3CO (6-4)生产钛渣的电炉是介于电弧炉与矿热炉之间的一种特殊炉型,有敞开式、半密闭式和密闭式三种,熔炼温度一般为1600~1700℃,最高温度可达1800℃。电炉熔炼所得到的钛渣可以用来生产钛白粉、人造金红石和TiCl4。该方法的优点是生产工艺简单,设备易于大型化,“三废”少,且炉气可以回收利用,副产品生铁回收加工容易,缺点是除去非铁杂质能力差,耗电量较大,一般在电力较充足的地区使用。

钛的冶炼

金属钛的冶炼 更新时间:2013/04/25 10:57:25 浏览次数: 2957 金属钛的冶炼: 钛在地壳中的含量十分丰富,按丰度值算占第九位。解放前,我国的钛锆铪冶炼工业是空白,虽然资源丰富,但未得到利用。解放后,开始建立我国的钛锆铪冶炼和加工工业,适应了我国尖端技术和相关工业部门对这些金属和化合物的需要。现在,我国的钛锆铪工业都在积极发展中。化学性质 钛位于元素周期表中第四周期第IV副族,原子序数为22。钛的化学性质相当活泼,可与很多元素反应或形成固溶体。主要物理性质,熔点;钛的熔点为1660℃。沸点钛的沸点为3302℃。超导性,耐蚀性:不锈钢;机械性质 纯钛的机械强度比铁大一倍,比铝大5倍。钛具有可塑性,钛合金在航天航空工业上的应用,钛具有质轻、强度高,耐热、耐低温性能。钛合金在化工、冶金上的应用:钛的耐蚀性能好,日常生活领域,钛和钛合金具有质轻、强度高、耐腐蚀并兼有外观漂亮等综合性能。人造关节,假肢。超导材料,钛镍合金具有形状记忆功能,在镍含量xNi为49.5%~51.5%的组成范围内,xNi每变化0.01,相变温度约变化10℃。钛镍合金还具有超弹性,它的耐磨性能也很优异。钛铁合金具有储氢功能,FeTi合金的吸放氢气可在接近常温﹑常压条件下进行,而且,储氢容量也很大。钛铌合金具有超导性,

钛在地壳中的丰度为0.56%,按元素丰度排列居第九位,仅次于氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾和镁。钛属于典型的亲岩石元素,存在于所有的岩浆岩中。钛的分布极广,遍布于岩石、砂土、粘土、海水、动植物,甚至存在于月球和陨石中。钛的化学活性很强,所以自然界中没有钛的单质存在,总是和氧结合在一起。在矿物中,钛以氧化物(金红石)形式和钛酸盐形式存在,钛还经常与铁共生(钛铁矿)。金红 石是一种黄色至红棕色的矿物,其主要成分是TiO2,还含有一定量的铁、铌和钽。铁是由于它与钛铁矿共生的结果。由于Ti4+与Ni+、Ta5+ 离子的相似性,铌和钽常伴生在钛矿石中。93%~98%,钛铁矿理论分子式为FeTiO3,其中TiO2理论含量为52.63%。但钛铁矿的实际组成是与其成矿原因和经历的自然条件有关。可以把自然界的钛铁矿看成是FeO-TiO2和其他杂质氧化物组成的固溶体。40%~60%。

粉末涂料功能性种类简介

粉末涂料功能性种类简介 粉末涂料以粉末形态进行涂装并形成涂层,固体分可达100%、不使用溶剂,因此可以减少环境污染、节省资源,并具有可回收等特点。功能性粉末涂料是具有特殊功能,提供特种用途的表面涂装材料。它不仅可以起到传统的保护和装饰等作用,还赋予材料的各种特异功能,主要包括绝缘、导电、防污、耐热、阻燃、防辐射等多种功能。 我国功能性粉末涂料的研制和生产刚刚起步,与国外先进水平相比尚有较大差距。国际上普遍使用的功能性粉末涂料,目前大致有以下几种类型:绝缘型粉末涂料、导电型粉末涂料、防腐型粉末涂料、耐热型粉末涂料、装饰型粉末涂料、阻燃型粉末涂料。 功能性粉末涂料是一种特殊功能的材料,在科技、国防、工农业等许多领域发挥着越来越重要的作用。目前我国在这类产品的研制开发方面与国外差距较大,我们必须加大开发力度,开发出功能效果显著、综合性能优越、成本低、涂装方便的功能性粉末涂料,以满足国民经济发展的需求。 绝缘型粉末涂料,是用于电机、电子电器元件的一种专用涂料,除了具有一般粉末涂料的保护、装饰性能外,同时具有良好的电器绝缘性能。 环氧树脂是制造绝缘型粉末涂料的上佳原料。它可以通过改变固化剂的种类,或添加专用改性剂和具有优良绝缘性及耐热性的填充料来调节固化速度,得到从十分柔软、富有弹性到非常坚硬、耐磨的多种涂膜,以适应在不同绝缘条件下的应用。 近年来,除环氧粉末涂料外,聚氨酯粉末涂料、聚酰亚胺粉末涂料、丙烯酸粉末涂料等也在不断开发与使用。 导电型粉末涂料是涂于非导电底材上,使之具有一定传导电流和消除静电能力的功能涂料。这种涂料主要有2种:掺合型和本征型。掺合型粉末涂料是以绝缘聚合物为主要成膜物质,在其中掺入导电填料后形成涂料。导电填料主要有金属粉末,如银、镍、锌、铝等;非金属粉末,如石墨、炭黑等;金属氧化物,如氧化锌、氧化锑等。成膜基料主要选择乙烯基树脂、聚酯树脂、聚酰胺和环氧树脂等。本征型导电聚合物是使聚合物本身导电,目前该类聚合物尚处于理论和研究阶段,没有实际应用。 关于防腐型粉末涂料,目前使用的该类涂料主要是环氧酚醛防腐型粉末涂料,它以环氧树脂与酚醛树脂为基础成膜物质,二者交联形成涂膜。这种涂料中所采用的环氧树脂,一般选用分子量1400、2900及3570的高分子品种。环氧树脂本身具有附着力、柔软性及抗碱性好的特点,而酚醛树脂具有优良的耐酸碱、耐溶剂、耐热、耐湿寒等性能,两者有机结合成为防腐材料中比较理想的类型。 由于环氧树脂与酚醛树脂之间反应活性较弱,所以涂层的成膜固化温度需在较高条件下进行,适量加入咪唑类催化剂可降低固化温度。而耐热型粉末涂料则是指能长期经受200℃以上温度、涂膜良好,并能使被保护对象在高温环境中正常发挥作用的粉末涂料。从聚合物热稳定性机理来讲,聚合物的耐热性主要取决于其分子结构。因而通过在主链上引入较大或较多的极性侧基,增加分子间相互作用力,从而提高聚合物的热稳定性。提高粉末涂料耐热性能的另一种途径是在聚合物中加入耐热的颜料和填料。常用的颜料、填料有铝粉、云母粉、不锈钢粉、镉粉、二氧化硅等。 目前,耐热粉末涂料仍以有机硅粉末涂料为主。这种涂料今后研究的主要方向是开发能耐更高温度并具有良好成膜性和施工性能的耐高温树脂作为耐热涂料的基料,以及研究能显著提高基料在高温条件下的各种性能的颜料、填料新品种。 国家树脂网还介绍了装饰型粉末涂料,装饰型粉末涂料的特点是涂膜表面有美观清晰的花纹,给涂装物体以美丽多彩的外观。粉末涂料形成花纹的机理与溶剂型涂料有很大差别,二者花纹形式亦有所不同。粉末涂料主要运用其熔融特性产生纹理效应,花纹形式和大小与配方组合、配制工艺和粉末粒度大小有很大关系。配方组合中的合成树脂、固化剂、流平剂、颜料和各种添加剂等,是形成花纹的主要因素。

钛渣生产流程

薛工: 现将几个问题的意见写给你,供参考 1.钛渣在钛产业链中的地位 1.1钛产业链目前的大致走向 钛精矿---硫酸法制钛白粉 钛精矿---酸溶性钛渣---硫酸法钛白 钛精矿---高钛渣---四氯化钛---氯化法钛白 钛精矿---高钛渣---四氯化钛---海绵钛---钛合金 钛精矿---钛铁 钛精矿---钢结碳氮化钛---超硬材料 用钛精矿直接生产钛白时,铁在酸溶时生成硫酸铁,为脱Fe,需加铁粉将其还原成硫酸亚铁,再冷冻结晶后,从钛酸液中沉淀出来。才能保证钛白质量。因这一路线的酸耗大,流程长,逐渐被钛渣制钛白粉代替。 用酸溶性钛渣生产钛白,因大部分铁已在冶炼中脱出,酸溶时耗酸少,并可减少硫酸铁还原和硫酸亚铁结晶工序,可降低成本,近年来发展很快。 酸溶钛渣和高钛渣的区别在于钛品位高低,钛渣的酸溶性好坏取决于物相,在以Ti3O5为基,溶解FeO、MgO等组成的黑钛石相酸溶性最好。因此酸溶性钛渣需保存一定的FeO量,MgO存在是有益的。TiO2的还原程度也不能高。通常用指标Ti2O3/ TiO2的比值衡量。而高钛渣是做四氯化钛的原料,TiO2与氯气反应,要求Mg,Ca,Fe含量少,钛高。对钛的价位没有特别要求。 2.两段法生产钛渣,因在固相还原时,铁的金属化率可控,TiO2的还原成低价钛

也可控。因此这种工艺生产的钛渣容易满足不同用户的要求。 3.由钛精矿富集成富钛料有人造金红石法,钛渣法等,钛渣的优点是钛和铁都能应用。特别是高铁,低钛原料,铁的回收是一个重要的利润来源。 将铁只作为渣铁回收是最差的方法,只有在设计对将铁的处理一并考虑,将熔分的铁水处理成带合金元素的金属料,是提高附加值的重要方法。 4.钛铁矿固相还原的原理 ①钛铁矿的组成TiO2●FeO ②在液态还原时其中的反应 FeO●TiO2→FeO+ TiO2 FeO→Fe TiO2→Ti3O5→Ti2O3→TiO→Ti→TiCN ③钛渣一段法生产时,铁与钛的还原都能进行,铁在低温下完成还原,但要保证渣的流动性,须提高炉温。钛还原成低价钛的趋势增加,当生成较多的TiCN时,渣稠,出渣就很困难了,操作时应采用低温,但难度较大。 ④合理的方法是将Fe还原过程放在固相完成。 ⑤钛精矿中除钛铁矿外同时还有磁铁矿等物相,固相还原时,铁还原遵循逐级还原原理。 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe 而TiO2还原为却与液态还原不同,为非逐级还原。其过程为: TiO2→Ti3O5→TiCN ⑥可见,两段法生产钛渣时,质量比一段法易控,可使用较低的炉温,电耗低。

主要钛产品术语简介

钛产品术语简介 成都工业学院材料工程学院邹建新 攀枝花学院材料工程学院彭富昌 1钛精矿 钛精矿(ilmenite)是从钒钛磁铁矿或钛铁矿中采选出来,是生产钛白粉的原料,也是 生产钛渣的原料,还可用于生产人造金红石。主要成分包括 般为粉状,黑色,200目左右。形状如图1。钛精矿又常简称为钛矿。我国攀西地区生产的钛精矿约占全国钛精矿产量的2/3,且具有不含放射性及品质稳定的特点,是生产硫酸法钛白粉的优质原料。 2钛渣 钛渣(titanium slag)是采用钛精矿为原料,在电弧炉内经过高温冶炼而形成的钛矿富集物俗称。通过电炉加热熔化钛矿,使钛矿中氧化铁被碳还原为液态金属铁,再将铁与熔融状固态的二氧化钛、二氧化硅、氧化镁、氧化钙等分离后得到二氧化钛含量较高的富集物(即钛渣)。钛渣一般为粉状,黑色,粒度在40-200目,形状如图2。 图1 钛精矿商品图2 钛渣产品 除大多数铁后提高TiO2的品位。钛渣按用途又可分为酸溶性钛渣和氯化钛渣。酸溶性钛渣用于生产硫酸法钛白粉,其TiO2品位一般为74%左右;氯化钛渣用于生产四氯化钛产品,进一步可生产氯化法钛白粉,其TiO2品位一般为90%以上。酸溶性钛渣一般不适合用于生产四氯化钛,原因在于其较低的TiO2品位降低了生产效率,且较高含量的钙镁会严重影响氯化炉顺行。氯化钛渣一般不适合用于生产硫酸法钛白粉,原因在于其较高含量的低价钛严重影

响酸解工序的顺行,较大增加了成本。钛渣常被称为高钛渣,少数人常用高钛渣来特指氯化渣。 酸溶性钛渣生产硫酸法钛白粉的优势在于:生产过程中基本上不产生硫酸亚铁(绿矾),且消耗的浓硫酸较少;劣势在于:酸溶性钛渣价格显著高于钛精矿。钛精矿生产硫酸法钛白粉的优势在于:原料成本较酸溶性钛渣低;劣势在于:副产大量的硫酸亚铁和稀废硫酸。 2014年,攀钢集团海绵钛厂首创了利用TiO2品位74%左右的攀枝花高钙镁钛渣生产四氯化钛的工艺装备技术,处于国内外领先水平。 我国攀西地区共有攀钢钛冶炼厂、国钛科技、金港钛业、大互通钛业、龙坤电冶、金江钛业、天旺钛业、伟建熔炼、源通钛业、奥磊工贸等十余家钛渣生产企业。其中金江钛业是亚洲唯一一家采用矩形电炉生产钛渣的企业。矩形电炉和圆形电炉各有优缺点。 3 人造金红石 人造金红石(rutile)是指利用化学加工方法,将钛精矿中的大部分铁成分分离出去所生产的一种在成分、结构、性能及TiO2品位与天然金红石相同或相似的富钛原料。其TiO2含量一般在90%~96%,主要用于生产四氯化钛、搪瓷制品和电焊条药皮,还可用于生产人造金红石黄颜料。一般为粉状,黄褐色,粒度在40-200目。形状如图3。目前,国内只有攀枝花(中钛公司)、自贡等少数地区生产人造金红石,其采用盐酸法生产的富钛料中的氯化用富钛料即为人造金红石。攀钢集团研究院在人造金红石方面曾做了大量试验研究,取得了非常可喜的实验室成果。 4 四氯化钛 常温下四氯化钛(titanium tetrachloride)是无色透明液体,在空气中冒白烟,具有强烈的刺激性气味。如图4所示。主要物理参数为:熔点-23.2℃,沸点135.9℃。镁、钠、铝和钙在高温下都能把TiCl4还原为金属钛。在约1000℃时,金属镁可将TiCl4还原为金属钛,这是海绵钛生产的基本原理。在约550℃时,TiCl4开始与氧反应生成TiO2,这是氯化钛白生产的基本原理。 工业上生产TiCl4的原料主要是氯化钛渣,也可以使用金红石。四氯化钛是钛及其化合物生产过程的重要中间产品,为钛工业生产的重要原料,并有着广泛的用途:是生产海绵钛的原料;是生产氯化钛白的原料;是生产三氯化钛的原料;是生产钛酸酯及其衍生物等钛有机化合物的原料;可作发烟剂用。 由于TiCl4具有强烈的刺激性气味,生产现场不可避免地、或多或少地存在一些泄漏,而人体嗅觉又较敏感,所以TiCl4厂家的环保问题倍受关注。

主要钛产品生产工艺流程

主要钛产品生产工艺流程 成都工业学院材料工程学院邹建新 攀枝花学院材料工程学院彭富昌 1 钛产品生产原则流程 所有钛产品的最初原料都是含钛矿物,通常为钛铁矿。最终钛产品有两种,一是单质的金属钛,二是氧化物TiO2,前者作为结构性钛(合金)材料,广泛用于航空航天、海洋、化工及高档民用等领域,后者作为功能性钛白粉颜料,广泛用于涂料、造纸、塑料及电子等领域。钛铁矿经选矿工艺后成为钛精矿,钛精矿经熔炼为钛渣或经湿法冶金处理为人造金红石或富钛料,钛精矿或酸溶性钛渣作为硫酸法钛白的原料,与浓硫酸酸解后生产钛白粉,氯化钛渣或人造金红石经氯化后生成四氯化钛,再用镁高温还原生产海绵钛,海绵钛经高温熔融为钛锭,即可进一步加工成钛材。工艺流程如图1所示。 图 1 钛产品生产原则工艺流程 2 钛渣生产工艺 电炉熔炼钛渣的工艺流程包括:配料,制团(可选),电炉熔炼,渣铁分离,冷却炉前钛渣,破碎,磁选,获得成品高钛渣等步骤。钛精矿与碳还原剂一起置于高温电弧炉中熔炼,铁氧化物被还原为金属铁,余下部分为二氧化钛、氧化钙、氧化镁、二氧化硅的熔融混合物,冷却后即为钛渣。如图 2所示。其中的半钢是指电炉熔炼后获得的含碳较高的铁水。

图 2 电炉熔炼钛渣的原则工艺流程 3 硫酸法钛白粉的生产工艺 钛白生产方法包括如下三种:①硫酸法,可生产金红石型和锐钛型钛白;②氯化法,国内仅中信锦州钛业、云南新立、洛阳万基、漯河兴茂、攀钢在生产或在建,国外55%企业采用,只能生产金红石型钛白;③盐酸法,尚未产业化,新西兰曾进行试生产,国内不少学者也开展过实验研究。 生产钛白的硫酸法与氯化法各有优缺点,业界评价褒贬不一。硫酸法会产生绿矾和废酸,但可综合利用,氯化法产生的氯化废渣处理难度较大,一般只能深埋,国内攀钢集团已开发了一种可以有效回收利用氯化废渣的专有技术。硫酸法可生产锐钛型钛白,但氯化法不行。随着环保成本的增加,硫酸法钛白粉厂只要愿意增大资金投入,其“三废”污染问题是可以得到较好解决的。 硫酸法生产钛白是成熟的生产方法,使用的原料为钛精矿或钛渣,以及矿渣混合物。硫酸法钛白生产,实际上是一个通过分离、提纯等化学和物理方法,去除钛精矿(钛渣)中的杂质,只保留90%以上TiO2的一个化工过程。 硫酸法钛白生产的主要环节包括: ①酸解;②钛液水解;③偏钛酸盐处理;④偏钛酸煅烧;⑤钛白后处理。 生产钛白的原料:钛精矿或钛渣、硫酸(本节以钛精矿为例)。生产钛白的产品:金红石型钛白或锐钛型钛白,另外副产硫酸亚铁。硫酸法生产钛白主要由下列几个工序组成:原矿准备,用硫酸分解精矿制取硫酸钛溶液,溶液净化除铁,由硫酸钛溶液水解析出偏钛酸,偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。原则工艺流程如图 3所示。

工业氧化铝的简介

工业氧化铝的简介 摘要:随着科学与技术的发展,工业氧化铝的应用范围越来越广泛。对于不同的用途,要求氧化铝具有不同的物理和化学特性。本文主要论述了工业氧化铝的性质(物理性质,化学性质),化学成分、矿物成分、产出状态,岩石种类,产地、价格、合成原料,工艺,用途等一系列问题。 关键词:工业氧化铝;性质;成分;合成;用途 1 工业氧化铝的简介及性质 1.1工业氧化铝的矿物成分、岩石种类、产地 市场上最易于得到的精制氧化铝是用拜尔法制取的,所用原料为铝矾土矿,我国河南、山东、贵州等地都有优质的大型矾土矿床。 目前,世界已探明铝土资源储量约360亿吨,中国约23亿吨,居世界第五位[1]。铝土矿的90%—95%首先被加工成氧化铝,绝大部分用于生产金属铝[2]。仅有约10%氧化铝用于其他特定目的,例如用作染料和洗涤剂的添加剂。其余5%一10%的铝土矿用作磨料、耐火材料和陶瓷生产或水泥添加剂[3]。我国铝矾土储量极为丰富,产地从黄河以北的山西、河北和山东,穿过中部的河南和广西,直到西南的贵州和云南。目前出产高铝矾土熟料的主要产地在山西、河南和贵州。我国高铝矾土主要矿物为水铝石(水硬铝石)、勃姆石(水软铝石)、高岭石和叶腊石,可按其矿物组成分为3种类型:(l)水铝石—高岭石型[DK];(2)勃姆石—高岭石型[BK];(3)水铝石—叶腊石型[DP]。而目前DK 型矾土应用最为广泛。DK型矾土熟料按其氧化铝含量分为特等、一等、二等A二等B 和三等[4] 1.2工业氧化铝的性质

工业氧化铝的主要化学成分是Al2O3,通常还有少量SiO2,Fe2O3,TiO2,Na2O,MgO,CaO和H2O。要求工业氧化铝必须有较高的纯度,杂质含量,特别是SiO2应尽可能低。我国原冶金工业部的部颁标准YB 814—1975规定了工业氧化铝的技术条件,见下表,对有些微量杂质暂未作规定。[5] 按物理性质不同,通常将工业氧化铝分为砂型、中间型和粉型三种。三者的物理性质差别较大,但没有严格区分三种氧化铝的统一标准。砂型氧化铝呈球状,颗粒较粗,约为80—100μm,安息角小,煅烧程度较低,灼减0.8%—1.5%,其中α- Al2O3含量少于35%,多数在20%左右,γ- Al2O3含量较高,具有较大的活性。粉型氧化铝平均粒度小(约50μm),细粉多(小于44μm的大于40%),安息角大,煅烧温度高(灼减小于 0.5%,α-Al2O3大于70%),真密度大,堆密度低。中间型介于二者之间。[5] 1.2.1氧化铝的多晶型 氧化铝具有多种晶体结构。据文献报道,已有α、β、γ、δ、ε、ζ、θ、η、κ、λ等12种。最常见的有α、β、γ3种晶型,其中α- Al2O3俗称刚玉,它是最稳定的氧化铝晶型,强度和电性能比其它晶型都好,3种晶型的性能见表1。

2021届河南省天一大联考“顶尖计划”高三上学期第一次联考试题地理试题 Word版含答案

河南省天一大联考“顶尖计划”2021届高三阶段性测试(一) 地理 全卷满分100分,考试时间90分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项: 1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题作答用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答在试卷和草稿纸上无效。 3.非选择题作答用0.5毫米黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。 答在试卷和草稿纸上无效。考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,只需上交答题卡一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 大鹏半岛位于广东省深圳市东南部,多处海岸发育有比较完整的泥岩、砂砾岩平台,平台上往往发有有深浅不一的圆形或椭圆形壶穴(如图1)。图2为岩石圆物质循环示意图。据此完成1~2题。 图1 图2 1.塑造图1所示壶穴地貌的主要地质作用是 A.岩浆活动 B.风力侵蚀 C.流水堆积 D.海浪侵蚀 2.构成图1所示平台及壶穴地貌的岩石类型对应图2中的 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 杞麓湖因断层陷落而形成,湖面海拔大约1797米,中心点大致位于(24o N,103°E)。杞麓湖属南盘江水系,是一个封闭型高原湖泊(没有地表径流流出),具有灌溉农田、调节气候、提供渔产及工业用水、观光旅游等多种功能。图3示意1985- -2015 年杞麓湖表面水体面积变化情况。据此完成3 ~5题、

图3 3.杞麓湖湖盆坡度最缓的是 A.北岸 B.西南岸 C.东南岸 D.东岸 4.杞麓湖 A.主要的补给水源是高山冰雪融水 B.湖面海拔在1月份最低 C.渗漏是湖水天然排泄的最主要途径 D.蒸发量冬春季大于夏秋季 5.杞麓湖表面水体面积变化带来的主要影响是 A.湖泊对洪水调节能力减弱 B.湖泊气温日较差增大 C.周边生物多样性增加 D.湖泊地下水位上升 澳大利亚有一条世界上最长的防野狗栅栏(如图4),总长度为5531千米。这条栅栏建于19世纪末20世纪初,最初是为了防止野兔进入麦田,而后才改用为防止野狗袭击牲畜,特别是羊只。据此完成6~8题。 6.澳大利亚防野狗栅栏穿过的自然带主要是 A.热带草原带、热带荒漠带. B.亚热带常绿硬叶林带、温带落叶阔叶林带 C.热带草原带、温带落叶阔叶林带 D.亚热带常绿硬叶林带、亚热带常绿阔叶林带 7.澳大利亚防野狗栅栏沿线自然带差异的形成基础主要是 A.热量差异 B.海拔差异 C.海陆差异 D.水分差异 8.澳大利亚防野狗栅栏以南发展农业生产的主要限制性条件是 A.劳动力不足 B.市场波动大 C.水资源短缺 D.科技较落后 图5示意2020年7月19日14 时北美部分地区海平面气压分布形势。据此完成9~ 10题。

2011年攀枝花科技成果登记

2012年度攀枝花市科技成果登记 (114项) 钒钛(17) 1登记号:51042011Y133 项目名称:隧道窑直接还原钛精矿制取富钛料技术研究 项目完成单位:攀枝花市尚亿科技有限责任公司 项目完成人:荀勇谢明星姜涛胡洪郭宇峰吴振代跃红陈纯生唐琳 2登记号:51042012Y026 项目名称:APV流态化制取三氧化二钒产业化技术研究 项目完成单位:攀钢集团研究院有限公司 钒钛资源综合利用国家重点实验室 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 项目完成人:张帆孙朝晖刘丰强邓孝伯杨雄鲜勇黄锦宁孟伟巍胡力陈海军惠川滇常智 高官金王英付自碧 3登记号:51042012Y028 项目名称:氧化钒清洁高效生产关键技术及装备研究 项目完成单位:攀钢集团研究院有限公司 攀钢集团有限公司

钒钛资源综合利用国家重点实验室 项目完成人:彭毅刘奇付自碧孟伟巍刘武汉王建何绍刚刘丰强王晶张林何文艺曹鹏 张帆杨阳张小兵 4登记号:51042012Y032 项目名称:冶金物料中钒、钛化学物相分析方法及标准研究 项目完成单位:攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 攀钢集团研究院有限公司 项目完成人:徐本平杨平苏洋郑小敏吴建国王义成汪雪梅於利慧颜启光杨新能钟华易桂华5登记号:51042012Y041 项目名称:钒微合金化技术在大型耐候型钢中应用研究 项目完成单位:攀钢集团研究院有限公司 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 项目完成人:刘明邓通武王代文刘昌恒李纪仁李清春杨文中孙国强陈小龙姚永国 6登记号:51042012Y042 项目名称:钛渣制取高品质钛白技术研究 项目完成单位:攀钢集团研究院有限公司 攀钢集团有限公司 攀钢集团钛业有限责任公司 项目完成人:陈新红杜剑桥程晓哲刘轶平税必刚王斌

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