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指導(dǎo)老師：專業(yè)班級(jí)：學(xué)生：

2011年6月17日氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!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)論氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!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氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!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氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!一、課題提出背景

表2-2氧化鋁赤泥渣的主要成分及含量成分氧化鋁氧化鈣二氧化硅總稀土氧化鈦?zhàn)茰p含量%13.845.5834.460.164.7725.65

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。氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!二、硫酸浸出赤泥渣的實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)流程如圖：氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!二、硫酸浸出赤泥渣的實(shí)驗(yàn)研究表3-1正交實(shí)驗(yàn)因素及水平水平溫度（℃）時(shí)間（min）硫酸濃度（mol/L）液固比（mL：g）19040632120809431501201254180160186氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析溫度濃度時(shí)間液固比73.09%77.82%68.31%53.30%73.27%66.87%62.87%70.42%72.92%80.28%55.61%65.02%46.83%41.14%79.33%77.38%26.44%39.14%23.72%24.09%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。氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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)。氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!四、浸出動(dòng)力學(xué)分析設(shè)浸出過(guò)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。

氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!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。感謝材料學(xué)院各位老師和同學(xué)的幫助。此外，感謝山西開興赤泥開發(fā)有限公司的支持。氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!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 氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!一、課題提出背景表2-1氧化鋁赤泥的化學(xué)成分成分Al2O3SiO2CaOFe2O3Na2OREONd2O3Sc2O3TiO2Nb2O5V2O5灼減含量%23.5216.7016.119.206.280.170.0220.0164.800.0470.04312.154.拜耳法氧化鋁赤泥及其鹽酸浸出渣的化學(xué)成分測(cè)定

氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!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射線衍射圖氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!二、硫酸浸出赤泥渣的實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)裝置示意圖：氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

表4-1實(shí)驗(yàn)結(jié)果序號(hào)溫度（℃）濃度（mol/L）時(shí)間（min）液固比（ml：g）二氧化鈦浸出率（%）190640380.80%290980468.02%39012120579.63%49018160663.93%5120680571.98%6120940691.45%712012160380.94%812018120448.72%91506120678.49%101509160592.41%111501240484.92%121501880335.85%131806160480.02%141809120315.59%151801280675.65%161801840516.07%氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!四、浸出動(dòng)力學(xué)分析硫酸浸出赤泥渣的過(guò)程示意圖氧化鋁赤泥提取二氧化鈦的研究共20頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!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(guò)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