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高钙镁钛精矿沸腾氯化制备TiCl_(4)的热力学及动力学
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作者 朱福兴 马占山 +3 位作者 陈爱祥 李良 黄志鹏 彭卫星 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第6期42-52,共11页
针对高钙镁钛精矿难以满足沸腾氯化制备四氯化钛工艺问题,从热力学和动力学角度对高钙镁钛原料碳热还原—沸腾氯化制备TiCl_(4)工艺进行了深入研究。结果表明:钛精矿高温碳热还原历程为:FeTiO_(3)→TiO_(2)+Fe→Ti_(n)O_(2) n-1(n=4~9)... 针对高钙镁钛精矿难以满足沸腾氯化制备四氯化钛工艺问题,从热力学和动力学角度对高钙镁钛原料碳热还原—沸腾氯化制备TiCl_(4)工艺进行了深入研究。结果表明:钛精矿高温碳热还原历程为:FeTiO_(3)→TiO_(2)+Fe→Ti_(n)O_(2) n-1(n=4~9)+Fe→Ti_(3)O_(5)+Fe→Ti_(2)O_(3)+Fe→TiC_(x)O_(1-x)+Fe,碳氧钛生成的温度必须高于1400℃,此时钛精矿中的Ca、Mg、Al、Si、Mn等杂质元素在1800℃以内都不会被还原为对应的碳化物;高钙镁钛铁矿精矿碳热还原制备碳氧钛过程中,失重率随温度升高呈现4阶段上升,其中阶段1和3分别为受扩散控制生成金属Fe和碳氧钛的快速失重段,而阶段2和4分别为金属Fe和碳氧钛形核长大的缓慢失重阶段,4个阶段的表观活化能分别为49.84、-2.24、12.82、-2.53 kJ mol。沸腾氯化过程还原产物中的Fe、MgO和CaO均会优先被氯气氯化,但当存在TiO_(2)时,SiO_(2)和Al_(2)O_(3)则不易被氯化,碳氧钛较适宜沸腾氯化的温度为300~650℃,沸腾氯化前5分钟为还原产物中碳氧钛的快速氯化阶段,主要受表面化学反应的控制,而后5~20分钟为Ti_(2)O_(3)的缓慢氯化阶段,主要受颗粒内部扩散控制的影响。 展开更多
关键词 高钙镁钛精矿 沸腾氯化 四氯化钛 碳氧钛
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