真空碳熱還原含鈦物料聯(lián)合酸浸工藝制取TiC基礎(chǔ)研究.pdf

1、針對(duì)當(dāng)前制取 TiC過程中存在溫度要求高、成本高、設(shè)備復(fù)雜等問題，本文提出含鈦物料為原料真空碳熱還原-酸浸聯(lián)合處理制取TiC新工藝，含鈦物料包括當(dāng)前未利用的低鈦品位的含鈦高爐渣以及鈦含量較高的鈦精礦和鈦含量高的富鈦料，通過對(duì)不同含鈦原料碳熱還原熱力學(xué)基礎(chǔ)研究、真空碳熱還原聯(lián)合酸浸制取碳化鈦實(shí)驗(yàn)研究及鈦氧化物脫氧動(dòng)力學(xué)研究，證實(shí)采用真空碳熱還原聯(lián)合酸浸工藝處理不同鈦品位的含鈦原料，可制備得到純碳化鈦產(chǎn)品。本文主要結(jié)論如下：
　　①通

2、過熱力學(xué)計(jì)算得知：鈦的氧化物在碳熱還原過程中易實(shí)現(xiàn)從高價(jià)到低價(jià)的還原，也容易得TiC但進(jìn)一步還原得到金屬鈦比較困難。
　?、谠趬簭?qiáng)為100-10Pa時(shí)，溫度高于1600K，CaTiO3、MgAl2O4，CaMg(SiO3)2、CaFe(SiO3)2均能發(fā)生還原反應(yīng)。
　?、酆佄锪线€原產(chǎn)物優(yōu)勢區(qū)圖結(jié)果表明：可通過調(diào)節(jié)體系氧分壓和溫度得到TiC區(qū)域，且 TiC會(huì)隨著溫度的升高和壓力的降低，穩(wěn)定存在區(qū)間持續(xù)變大。SiC和 Ti

3、C共同的穩(wěn)定存在區(qū)間會(huì)隨著溫度的升高而變大，隨著壓力的降低而減小。
　?、茉谡婵仗紵徇€原含鈦物料中，含鈦高爐渣與C最優(yōu)質(zhì)量比是：100:38，富鈦料與碳最優(yōu)質(zhì)量比為100:70，鈦精礦與碳最優(yōu)質(zhì)量比為100:70。在壓強(qiáng)為100Pa時(shí)，真空碳熱還原含鈦高爐渣的最優(yōu)溫度1673K，還原富鈦料最優(yōu)溫度1673K，還原含鈦精礦的最優(yōu)溫度1623K。真空碳熱還原含鈦高爐渣中，渣碳質(zhì)量比越小還原得到TiC含量越高。隨著升溫速率的增加活化能減