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人造金红石制备技术探讨摘要：金红石是一种富钛料，被认为是生产钛产品理想的原材料，具有易采、易碎、易选的优点，但存在金红石原料不足，纯度不够的问题。
人造金红石解决了以上问题。
这篇文章介绍了目前国内外生产金红石生产现状、常用的制备方法，并简述了这些方法的工艺流程。
关键词：人造金红石；制备技术钛资源广泛分布于世界各地，储量丰富，但由于技术上的限制，国内外现阶段可以有效使用的原材料只有钛铁矿和金红石等几种矿物，仅有少量的钛以金红石的形式存在。
目前，国内外人造金红石的工业生产技术仍处在不断的探究之中，以求最佳的生产方案将人造金红石为世界所用。
1电热法电热法制备人造金红石是将钛铁矿与还原剂混合后在电炉中进行熔炼反应，然后通过磁选法分离钛渣和金属铁，所得钛渣经焙烧即可获得人造金红石。
该工艺生产的人造金红石品位较低，主要用于生产电焊条表面涂料，但该方法具有“三废”少、工艺技术简单等优点。
2 酸浸法酸浸法可分为盐酸浸出法和硫酸浸出法。
2．1盐酸浸出法盐酸浸出法主要包括BCA盐酸循环浸出法、预氧化—流态化盐酸浸出法、EＲMS法、QIT法等。
该法具有杂质去除效果好、浸出效率高、用于浸出的酸可再循环利用等优点。
2．1．1BCA盐酸循环浸出法BCA盐酸循环浸出法在回转窑反应器中进行，850℃条件下利用重油还原剂把高品位钛铁精矿中的铁还原为Fe2+，然后在140℃条件下用浓度约为19%的盐酸浸出还原钛铁矿中的铁、锰、镁、钙、镉等杂质，过滤、洗涤后在870℃条件下焙烧即获得人造金红石。
含过量余酸、FeCl2和少量杂质氯化物的浸出母液采用传统的喷雾焙烧技术进行再生，用HCl吸收器中的洗涤水吸收挥发出来的HCl气体，形成浓度为18%～20%的盐酸，再次用于盐酸加压浸出，实现了盐酸的循环利用。
BCA盐酸循环浸出法能除去钛铁矿中的大多数杂质，制备的人造金红石产品TiO2含量高，且工艺过程产生的废酸和洗涤水都能二次利用，因此对环境污染较轻。
钛渣制备人造金红石的试验研究一、绪论1.1 研究背景和意义1.2 相关工作综述1.3 研究目的和内容1.4 研究方法和实验设计二、材料与方法2.1 实验材料介绍2.2 实验步骤和流程2.3 仪器设备介绍三、实验结果与分析3.1 钛渣制备3.2 人造金红石的制备3.3 晶体形貌和结构分析3.4 光学性质分析四、讨论与展望4.1 实验结果探讨4.2 实验中存在的问题和不足4.3 未来研究方向五、结论5.1 成果总结5.2 研究贡献5.3 还需进一步解决的问题参考文献一、绪论1.1 研究背景和意义金红石是一种重要的半导体材料，具有良好的光电性能和广泛的应用前景。
由于自然金红石产量较低，且品质不稳定，人工合成金红石成为研究的重点。
近几十年来，人工合成金红石的制备方法有很大提升，并且在化学和物理领域得到广泛应用。
钛渣作为一种含钛废料，通常会被焚烧或填埋处理，产生严重的环境污染问题。
因此，如何有效地利用钛渣这种废料，成为当前环保工程研究的重点。
研究表明，钛渣中含有丰富的钛、铁等元素，可以作为人造金红石的原材料进行制备。
利用钛渣制备人造金红石，不仅可以解决废弃物的处理问题，还能增加金红石的产量和降低制备成本。
因此，研究钛渣制备人造金红石的方法，具有重要的理论和应用价值。
1.2 相关工作综述目前，研究团队在钛渣制备人造金红石方面已经取得了一定的成果。
早期研究主要利用高温固相反应法，以钛渣为原材料，通过控制反应温度和时间，制备出了人造金红石。
但是这种方法的制备成本较高，制备周期也较长。
为了降低制备成本和提高制备效率，有部分研究利用溶胶-凝胶法制备人造金红石。
河北工业大学的研究团队通过在钛渣中加入铁盐，以水热合成法制备人造金红石。
他们认为，加入铁盐可以提高反应的活性和金红石的纯度，制备出的金红石具有较好的结晶性和颜色鲜艳的优点。
而十堰市华瑞水晶玛瑙有限公司则使用硝酸钛铁溶胶进行反应，制备出的人造金红石具有较高的折射率和透过率。
由钛精矿制备人造金红石的研究进展作者：孙雪姜志铭付雅君来源：《科技风》2016年第09期摘要：综合评述了国内外由钛精矿制备人造金红石的研究方法及工艺特点。
通过对各种研究工艺的对比找到最佳的研究方法，以期对我国人造金红石的发展提供有益的启示。
关键词：人造金红石；钛精矿；研究方法；研究进展我国钛精矿资源比较丰富，相比天然金红石储量却很少。
目前以人造金红石作为生产钛产品的主要理想原料，因此生产优质的人造金红石产品变得尤为重要，资源丰富的钛精矿就成为了制备人造金红石的理想原料。
国内外对人造金红石的研究工艺取得了相应的进展。
1 国内研究状况中国的人造金红石技术远远落后于国外，导致每年人造金红石的年产量非常稀少，总计生产能力每年只有几万吨而已，生产规模特别小，生产技术落后，几乎都是中试规模。
1.1 氯化法在1980年北京有色金属研究总院以钛精矿为生产原料进行研究，其原理是利用钛精矿中各组分在氯化过程中热力学上变化的不一样，以达到分离TiO2 的目的。
其优点是制得的人造金红石品位高，缺点是杂质含量高，减少杂质含量，面临的技术难度很大，经济问题棘手。
该法在原理上可行，但很难实现工业化。
1.2 盐酸法在1984年成都科技大学与自贡东升钛黄厂等单位以浸出罐这样的实验设备为主体，进行盐酸加压浸出生产高品位人造金红石工艺研究[ 1 ]。
其优点是基本可以实现工业化，但是缺点是由于设备腐蚀比较严重，维护成本较高，环保问题难以有效解决。
1.3 硫酸法北京有色金属研究总院开展了用钛白废酸处理攀枝花钛精矿制取人造金红石的试验。
该工艺最大的优点是废酸循环利用，但存在的缺点是有副产物产生所带来的环境污染问题[ 2 ]。
1.4 氧化还原改性—盐酸浸出以攀枝花钛精矿为原料，采用流态化强氧化还原，常压浸出，浸出母液喷雾焙烧，盐酸循环利用工艺技术路线，可以生产高品位的人造金红石[ 3 ]。
该工艺最大的优点是实现了盐酸闭路循环利用，全流程无污染物排放，使环保问题得到有效解决。
微波高温连续煅烧制备人造金红石试验研究【摘要】自行研发了93kW 微波高温煅烧连续试验装置，并开展了微波高温煅烧制备人造金红石续试验。
考察了煅烧温度、原料粒度、通气量等工艺条件与微波装置的操作稳定性。
试验表明：微波煅烧高钛渣制备人造金红石工艺可行，微波高温装置连续运行可靠；控制微波功率为为80 kW ，高钛渣粒度为55目，煅烧温度为950 C,煅烧时间为4h , 通气量为1.67m3/h?kg 时，高钛渣氧化率可达到90%以上，人造金红石产率为120kg/h 。
【关键词】微波煅烧高钛渣人造金红石装置金红石是电焊条焊剂配方的重要组分之一，对于某些专用电焊条来讲更是必不可少的焊剂组成。
但是，随着我国钛产业的快速发展，天然可开采金红石的品位日益降低。
因此，寻求经济合理的处理方法，将我国丰富的钛原料加工成可直接用于工业生产的人造金红石，是我国钛材产业的发展之急[1，2] 。
微波煅烧是以物料自身吸收微波的特性来加热物质的新技术，能够克服常规加热存在的因温度梯度而导致的受热不均、热传递效率低等缺点，具有煅烧时间短、热效率高、内部加热、整体加热、加热均匀等优点，在化合物分解、材料制备以及废弃物的处理等方面显示出极大的优越性[3-5] 。
试验表明，微波煅烧高钛渣制备人造金红石在技术上是可行的。
为了进一步考查微波煅烧高钛渣工艺的工业可行性，自行研发了93kW 微波高温连续煅烧装置，并进行了人造金红石连续产业化试验。
1实验与装置1.1 实验原料微波高温连续煅烧试验所用原料产自云南某地，其主要化学成分如表1所示。
其XRD谱如图1所示。
从表1 及图1 可知，实验所用高钛渣主要由钛氧矿物组成，还含有部分铁、铝、锰等的低价氧化矿物，及少量硫、磷、碳等杂质化合物组成。
其中，钛氧矿物的主要物相形式为(MgO.24Ti2.76) 05,属于吸波性较好的物质，尽管R-TiO2 及氧化铝吸波性都较差但在高钛渣中含量很低。
高钛渣中(MgO.24Ti2.76)0?5及R-TiO2的比例含量经RIR方法定量，( MgO.24Ti2.76 )0?5：R-Ti02=( 96.24：3.76)%。
高钛渣、金红石化学分析方法ICP-AES法测定氧化钙、氧化镁、氧化锰、磷、三氧化二铬和五氧化二钒量(YS/T 514.09-╳╳╳╳)编制说明遵义钛业股份有限公司2008年11月1 任务来源及制订经过随着高钛渣产品行业标准的不断制（修）订，对制订一套完整的高钛渣、金红石化学分析方法标准提出了迫切要求。
目前我国的现行标准中只有YS/T 514.1～12-2006《高钛渣、金红石化学分析方法》可以使用。
但该方法由于是由原国家标准GB/T4102.1～.12-1983《高钛渣、金红石化学分析方法》变更而来，已不能满足高钛渣、金红石的分析需要。
基于此，全国有色金属标准化技术委员会稀有金属、粉末冶金、贵金属分标委会于2006年4月25日至28日在浙江省杭州市召开了会议，提出由遵义钛业股份有限公司负责起草制订高钛渣、金红石化学分析方法标准，以满足高钛渣、金红石化学分析的要求。
经文献调研、方法试验研究后，经两个标准验证单位（金川集团有限公司和抚顺钛业有限公司）验证，于2008年4月形成征求意见稿。
2008年6月在山东威海召开了标准预审会，对标准征求意见稿进行了讨论，提出了修改意见，最终形成审定稿。
2 试验情况本部分采用ICP-AES法测定高钛渣、金红石中氧化钙、氧化镁、氧化锰、磷、三氧化二铬和五氧化二钒量，替代行业标准YS/T 514.10-2006《高钛渣、金红石化学分析方法二苯基碳酰二肼光度法测定三氧化二铬量》、YS/T 514.11-2006《高钛渣、金红石化学分析方法苯甲酰苯胲萃取光度法测定五氧化二钒量》、YS/T 514.3-2006《高钛渣、金红石化学分析方法萃取钼蓝光度法测定磷量》、YS/T 514.12-2006《高钛渣、金红石化学分析方法EGTA和CyDTA容量法测定氧化钙和氧化镁量》，增加氧化锰的测定方法。
其基本原理是：试料于铂坩埚中用高氯酸、氢氟酸溶解，并加热至冒浓厚高氯酸烟。
取下、稍冷后加盐酸溶解盐类，在一定条件下，用ICP-AES法（电感耦合等离子发射光谱法）同时测定样品溶液和标准溶液中的Ca、Mg、P、Cr、V等元素的发射强度，从而计算试样中氧化钙、氧化镁、磷、三氧化二铬和五氧化二钒量。
