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钛白粉是化工和冶金的重要基础原料,目前钛白粉的生产工艺主要有硫酸法和氯化法两种。本课题主要是以白钛石为原料研究和探索制备二氧化钛及提高白钛石自身品位的新工艺和新方法。 白钛石是钛铁矿的高度蚀变产物,又称蚀变钛铁矿。本课题以白钛石为原料:(1)通过碳酸钠碱熔改性后经过硫酸酸浸、锌还原、清洁、煅烧等工序制备二氧化钛。(2)通过高温氧化预处理,然后盐酸浸出提高白钛石品位,去除一些有害杂质,如铁的氧化物。 通过热力学计算和对实际应用条件的分析,选择了反应温度适中,价格相对低廉的碳酸钠对白钛石进行碱熔改性。对碱熔改性后的白钛石进行硫酸浸出,并对不同碱矿配比、酸浸温度、硫酸浓度、酸浸时间进行了实验研究,并得到了最佳实验参数:Na2CO3∶TiO2为1.2∶1、温度为130℃、硫酸浓度为70%、保温时间3小时。 通过对不同预氧化温度、不同盐酸浸出温度条件的实验研究,得出适宜的工艺条件是:预氧化温度为1050℃、盐酸酸浸温度为100℃。 本论文证明了白钛石矿可以通过碳酸钠碱熔改性后提高白钛石的品位,从经济、环保、实施角度看都是可行的。同时也证明了白钛石进行预氧化处理、盐酸酸浸后,二氧化钛的品位有了显著的提高,达到了我国氯化法生产二氧化钛的品位要求。