论文部分内容阅读
面对资源和环境问题日益严重的今天,人们对资源的合理应用以及人类生产活动对环境的影响越来越关注。攀枝花钢铁公司采用高炉炼铁,每年产出大量的高炉渣,造成现有渣场难以堆放且严重污染金沙江水域,而渣中含有大量的钛、铝和镁等有价金属也是一种极大的浪费。以攀钢年产400万吨铁计,每年产出高炉渣约320万吨,其中约含有90万吨二氧化钛资源。国内学者近20年来对高钛渣的利用作了大量研究,力图找到回收利用高炉渣的办法,以变废为宝而且也保护了环境。因此用循环经济的思想来探讨可持续发展的新途径,避免二次污染,同时回收炉渣中的有价金属是具有重要意义的。本文对于攀钢炼铁高炉渣中钛、铝元素的富集与分离,进行了较为系统的实验探索。首先探讨了在不同酸浓度、酸矿比、反应时间等条件下硫酸与高炉渣分解率的变化,最终在较低的酸浓度下获得了较高的酸解率,取得了重要的突破。然后根据高炉渣铁含量低,铝含量高的特点以及水解工序的要求,分析了硫酸铝铵的离子积关系,研究了溶液酸度、硫酸铵的加入量、温度、以及结晶时间等因素对脱铝率的影响,确定了较优的脱铝工艺条件。考虑到本实验中钛液含钛低,酸度高的情况下,自生晶种水解法受F值影响较大而难以水解,采用微波场诱导,成功地产生了活性较好的晶种,使水解率达到92%,时间缩短到3小时,并通过实验确定了外加晶种的优化加入量。经分离、洗涤、煅烧后的产品,TiO2含量达到98%。本文还在理论上就微波对晶体材料的作用、水解过程的动力学行为进行了研究。酸解反应过程是颗粒中钙钛矿与溶液间的多相反应过程,微波辐射与晶