氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究

氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究報(bào)告內(nèi)容課題提出背景硫酸浸出赤泥渣的實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析浸出動(dòng)力學(xué)分析結(jié)論一、課題提出背景

1.赤泥的產(chǎn)生及利用現(xiàn)狀赤泥的產(chǎn)生赤泥的危害赤泥的綜合利用一、課題提出背景2.二氧化鈦的性質(zhì)及其應(yīng)用范圍二氧化鈦的性質(zhì)TiO2+2H2SO4→Ti(SO4)+2H2OTiO2+H2SO4→TiOSO4+H2OTiO2十2Cl2+2C→TiCl4+2CO

二氧化鈦的應(yīng)用 一、課題提出背景3.二氧化鈦的生產(chǎn)方法與工藝

硫酸法

FeTiO3十2H2SO4→TiOSO4十FeSO4十2H2OTiOSO4十H2O→TiO2十H2SO4氯化法2FeTiO3十7Cl2十3C→2TiCl4十2FeCl3十3CO2TiCl4十O2→TiO2十2Cl2一、課題提出背景4.拜耳法氧化鋁赤泥及其鹽酸浸出渣的化學(xué)成分測(cè)定

一、課題提出背景

從表2-1、2-2可以看出氧化鋁赤泥中Sc2O3、TiO2、Nb2O5均達(dá)到了工業(yè)平均經(jīng)濟(jì)品位。一、課題提出背景鈦在赤泥中主要以鈣鈦礦、銳鈦礦的形式存在。圖2-1拜耳法赤泥的X射線衍射圖二、硫酸浸出赤泥渣的實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)流程如圖：二、硫酸浸出赤泥渣的實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)裝置示意圖：二、硫酸浸出赤泥渣的實(shí)驗(yàn)研究三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析為i因素j水平的水平平均值；為i因素的極差；即i因素的全部水平平均值中，最大值與最小值之差。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析四、浸出動(dòng)力學(xué)分析假設(shè)液一固相間的反應(yīng)是由表面向中心發(fā)展。浸出完成之前，在顆粒中心有未反應(yīng)核。1、硫酸通過擴(kuò)散層向渣粒表面擴(kuò)散(外擴(kuò)散)；2、硫酸進(jìn)一步擴(kuò)散通過固體膜(內(nèi)擴(kuò)散)；3、硫酸與渣粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與此同時(shí)亦伴隨有吸附或解吸過程；4、生成的不溶產(chǎn)物使固體膜增厚，而生成的可溶性物質(zhì)通過固體膜擴(kuò)散(內(nèi)擴(kuò)散)；5、生成的可溶性產(chǎn)物擴(kuò)散到溶液中(外擴(kuò)散)。四、浸出動(dòng)力學(xué)分析硫酸浸出赤泥渣的過程示意圖四、浸出動(dòng)力學(xué)分析設(shè)浸出過程的浸出反應(yīng)為

aA(s)+bB(ap)=cC(s)+dD(aq)

則浸出速度可用下式表示浸出速率受浸出劑外擴(kuò)散阻力、浸出劑內(nèi)擴(kuò)散阻力、化學(xué)反應(yīng)阻力以及生成物向外擴(kuò)散阻力的影響。

結(jié)論拜耳法赤泥中含有較高的二氧化鈦，其質(zhì)量百分含量約為4.80％，達(dá)到了工業(yè)平均經(jīng)濟(jì)品位，具有利用價(jià)值。確定了影響二氧化鈦浸出率的各因素的主次順序，得到浸出二氧化鈦的最優(yōu)化方案為：當(dāng)反應(yīng)溫度為120℃，浸出劑硫酸濃度為12mol/L，反應(yīng)時(shí)間為160min，液固比為6:1時(shí)，二氧化鈦的浸出率最高，幾乎可以完全被浸出。通過動(dòng)力學(xué)分析得出硫酸浸出赤泥渣中的二氧化鈦其反應(yīng)速率主要受硫酸外擴(kuò)散阻力、硫酸內(nèi)擴(kuò)散阻力、化學(xué)反應(yīng)阻力以及生成物向外擴(kuò)散阻力的影響。主要影響因素有硫酸濃度、浸出溫度、液固比、攪拌強(qiáng)度、赤泥粒度。致謝感謝王克勤老師和王皓老師的精心指導(dǎo)，兩位老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、廢寢忘食的工作精神深深感染了我，必將使我終身受益。借此，我謹(jǐn)向兩位老師致以最誠(chéng)摯的謝意。感謝答辯委員會(huì)的各位老師，抽出寶貴時(shí)間審閱論文。感謝碩士研究生鄧海霞師姐和朱國(guó)海師兄的熱心幫助，在此我表示衷心的感謝。