2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、我國蘊藏豐富的鈦資源達9.65億噸(以TiO2計),占世界總儲量的38.85%,居首位,其中90.5%分布在攀枝花.西昌地區(qū),主要賦存在多金屬釩鈦磁鐵礦中,是國家重大特色金屬資源。因釩鈦磁鐵礦資源組成復(fù)雜、品位低、鈣鎂含量高、難選冶,鈦資源綜合利用率僅為14.5%。鈦白粉作為白色顏料和填料已成為世界上第三大無機化工產(chǎn)品,僅次于合成氨和磷酸。 目前,鈦白粉的工業(yè)生產(chǎn)方法為硫酸法工藝和氯化法工藝,存在廢物量大、毒性強、環(huán)境污染重等問

2、題。本論文針對我國鈦資源特色,在中科院過程工程研究所研發(fā)的亞熔鹽化工冶金技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了低溫熔鹽鈦白清潔生產(chǎn)技術(shù),該工藝以高鈦渣為原料,以氫氧化鈉熔鹽為反應(yīng)介質(zhì),擬從生產(chǎn)源頭消除環(huán)境污染,實現(xiàn)鈦資源有價組分的高效-清潔-綜合利用。 主要研究內(nèi)容和成果如下: (1)構(gòu)建了氫氧化鈉熔鹽-高鈦渣反應(yīng)新體系。通過熱力學計算,對高鈦渣主要組分在氫氧化鈉熔鹽中分解可能生成的產(chǎn)物進行分析;考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、堿渣質(zhì)量比及高鈦

3、渣粒徑對鈦轉(zhuǎn)化率的影響,結(jié)果表明,在優(yōu)化的分解條件下鈦轉(zhuǎn)化率達到98%以上,XRD表征為單一晶相的Na2TiO3;宏觀反應(yīng)動力學研究表明,分解過程符合未反應(yīng)收縮核模型,過程速度受界面化學反應(yīng)控制,其表觀活化能為40.84 kJ/mol。 (2)熔鹽反應(yīng)產(chǎn)物Na2TiO3經(jīng)多級逆流洗滌可再生反應(yīng)介質(zhì)NaOH。Na2TiO3中Na+離子可與水溶液中H+發(fā)生離子交換,經(jīng)多級逆流洗滌可將90% Na+離子浸出至堿液中,堿液經(jīng)凈化、蒸發(fā)濃

4、縮可實現(xiàn)反應(yīng)介質(zhì)內(nèi)循環(huán);同時雜質(zhì)鉻、鋁、錳、硅浸出至堿液中,而雜質(zhì)鐵、鈣、鎂隨鈦進入固相水洗產(chǎn)物,實現(xiàn)雜質(zhì)離子與鈦的高效高選擇性分離;得到的水洗中間產(chǎn)物主要組成為鈦65%~70%(以TiO2計)、鈉10%~12%。 (3)液固相離子交換制備偏鈦酸并高效分離雜質(zhì)離子。水洗產(chǎn)物直接在硫酸或鹽酸介質(zhì)中經(jīng)過液固相離子交換-水解可分別制得球形及針狀偏鈦酸;鐵、鈣、鎂等雜質(zhì)溶解進入酸液,鈦以偏鈦酸的形式沉淀,過濾后實現(xiàn)鈦與雜質(zhì)離子的高效高選

5、擇性二次分離;添加還原劑可以促進雜質(zhì)離子的浸出;實驗結(jié)果表明,鹽酸體系產(chǎn)品純度優(yōu)于硫酸體系。 (4)系統(tǒng)研究了硫酸鈦溶液低濃度水解制備偏鈦酸過程。水洗產(chǎn)物在稀硫酸中酸解形成硫酸鈦溶液,過濾除去未反應(yīng)的高鈦渣及鈣、鎂、硅等雜質(zhì),濾液(硫酸鈦溶液)經(jīng)高溫液相水解制備偏鈦酸。實驗結(jié)果表明,在優(yōu)化條件下制備的偏鈦酸經(jīng)洗滌、鹽處理、高溫煅燒后可得到球形度高、平均粒徑為150 nm、分布均勻的二氧化鈦粒子;XRF、XRD及白度分析表明,產(chǎn)品

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