钛渣品位对氯化反应的影响
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钛渣品位对氯化反应影响的分析
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2 钛渣成分简述 (3)
3 氯化炉内反应分析 (5)
3.1钛渣中TIO2的氯化 (5)
3.2钛渣中钛的低价氧化物的氯化 (5)
3.3 钛渣中各种杂质氧化物的氯化 (5)
3.4二次反应 (6)
4.以78%矿和85%矿为例对加入钛渣量和配碳比的分析 (7)
5 78%渣和85%渣对排盐量和收尘量的分析 (8)
5.1 78%矿对排盐量和收尘量的计算分析 (8)
5.2 85%矿对排盐量和收尘量的计算分析 (9)
6 设定氯化炉产量为100T/天时所需原料量及产生的废盐废渣的量 (10)
7 低品位钛渣在实际应用中的分析 (10)
7.1低品位钛渣的分析 (11)
7.2使用低品位钛渣对氯化生产的影响 (11)
8 结语 (12)
关键字：钛渣、TiO2品味、配碳比、废盐、废渣
1 .
熔盐氯化是将钛渣和石油焦悬浮在熔盐介质中，高钛渣和氯气反应生成四氯化钛。它的主要优点是能处理钙镁氧化物含量高、二氧化钛品位低的原料。缺点是对大量的废熔盐回收处理困难，炉衬材料由于受高温熔盐的侵蚀寿命较短。
影响熔盐氯化炉反应的因素主要有氯气流量和浓度、高钛渣和石油焦的配比、及其粒度和粒度分布，高钛渣的化学成分等因素。其中，高钛渣和石油焦对热平衡的影响主要表现在两个方面：1、是粒度和粒度分布影响其反应速度和反应的完全程度；2、石油焦中过量的碳会和尾气中的氧气发生氧化反应放出热量。高钛渣化学成分对氯化反应的影响主要表现在各组分与氯气发生化学反应时所放出的能量不同，由于高钛渣的化学成分波动较大，因此高钛渣的化学成分是生产中影响氯化炉内热量平衡的因素之一。
综上所述熔盐的组成对TiO2氯化过程的氯化速度有很大影响。因此高钛渣质量好坏就直接关系到熔盐氯化生产的正常进行。从理论上说，品位过低，氯化反应效果差且产量低，品位高，氯化反应效果好且产量高。
本文通过理论计算以及攀钢钛曾经使用低品位钛渣得出的经验对使用不同
品位钛渣对氯化生产的影响作分析
2 钛渣成分简述
从氯化来说，要求钛渣的品位越高越好。因为杂质含量低，氯气利用率高，渣量及排渣次数减少，并减轻收尘、淋洗等后续系统的负担，这对改善TiCl4质量、提高收率、降低成本都有好处。但是随着钛渣品位的升高，钛渣的成本会急剧上升。品位为78%和85%的高钛渣的化学成分见表1、表2。
表1 钛渣的化学成分(品位为78%)
成分各种成分的含量，%（质量）
TiO277.3
FeO 2.07
Al2O3 2.57
SiO2 4.18
P2O50.01
Cato 2.37
MnO 1.06
Mao 9.38
V2O50.1
S 0.06
H2O 0.49
其它0.41
表2钛渣的化学成分（品位为85%）
成分各种成分的含量，%（质量）
TiO285.04
FeO0.84
Al2O3 3.10
SiO2 4.18
P2O50.01
Cato 2.3
MnO 1.34
Mao 6.75
V2O50.24
S 0.03
H2O 痕量
其它0.20
钛渣中含有多种杂质氧化物(如FeO、Fe2O3、CaO、MgO、MnO、Al2O3、SiO2等)。这些杂质氧化物对钛渣的氯化率有很大影响，为了制得高品位的海绵钛，从环境和经济效率上综合考虑，现在一般采用氯化的方法除去这些杂质。
目前，TiCl4工业生产主要采用沸腾氯化法和熔盐氯化法。
3 氯化炉内反应分析
熔盐氯化是将钛渣和石油焦悬浮在熔盐介质中，高钛渣和氯气反应生成TiCl4。氯化炉内的反应主要分为以下四种：
3.1钛渣中TiO2的氯化
（1）TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO
（2）TiO2+C+2Cl2=TiCl4+CO2
3.2钛渣中钛的低价氧化物的氯化
(3)1/4Ti2O3+3/8C+Cl2=1/2TiCl4+3/8CO2
(4)1/4Ti2O3+3/4C+Cl2=1/2TiCl4+3/4CO
(5) 1/6Ti3O5+5/6C+Cl2=1/2 TiCl4+5/6CO
(6)1/6Ti3O5+5/12C+1/2Cl2=1/4TiCl4+5/12CO2
(7)1/2TiO+1/2C+ Cl2=1/2 TiCl4+1/2CO
(8)1/2TiO+1/4C+ Cl2=1/2 TiCl4+1/4CO2
3.3 钛渣中各种杂质氧化物的氯化
(9)2/3FeO+2/3C+Cl2=2/3FeCl3+2/3CO
(10) 2/3FeO+1/3C+Cl2=2/3FeCl3+1/3CO2
(11) FeO+C+Cl2=FeCl2+CO
(12) FeO+1/2C+Cl2=FeCl2+1/2CO2
(13)1/3Fe2O3+C+Cl2=2/3FeCl3+CO
(14) 1/3Fe2O3+1/2C+Cl2=2/3FeCl3+ 1/2CO2
(15) CaO+C+Cl2=CaCl2+CO
(16) CaO+1/2C+Cl2=CaCl2+1/2CO2
(17) MgO+C+Cl2=MgCl2+CO
(18) MgO+1/2C+Cl2=MgCl2+1/2CO2
(19) MnO+C+Cl2=MnCl2+CO
(20) MnO+1/2C+Cl2=MnCl2+1/2CO2
(21) 1/3Al2O3+C+Cl2=2/3AlCl3+CO
(22) 1/3Al2O3+1/2C+Cl2=2/3AlCl3+1/2CO2
(23) 1/2SiO2+C+Cl2=1/2SiCl4+CO
(24)1/2SiO2+1/2C+Cl2=1/2SiCl4+1/2CO2
(25) 2V2O5+3C+6Cl2=4VOCl3+3CO2
(26) V2O5+3C+3Cl2=2VOCl3+3CO
钛渣成分氧化反应活性排列如下：
CaO＞MnO＞FeO（转变为FeCl2）＞MgO ≈ Fe2O3＞FeO（转变为FeCl3）＞TiO2＞Al2O3＞SiO2
这一氯化顺序表明：TiO2以前的氧化物在氯化过程中可全部转变为氯化物，而Al2O3特别是SiO2仅部分氯化；在氧化物与氯化物之间还可能相互作用进行二次反应，即位于前面的氧化物将会被位于顺序后面的氧化物所生成的氯化物所氯化。
3.4二次反应
(27)2CaO + TiCl4 = 2CaCl2 + TiO2
(28)2MgO + TiCl4 = 2MgCl2 + TiO2
(29)3TiO2 + 4AlCl3 = 3TiCl4 + 2Al2O3
(30)TiO2 + SiCl4 = TiCl4 + SiO2
(31)TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl
(32)TiCl4 + H2O = TiOCl2 + 2HCl
当熔盐温度高于800℃时，碳氧化生成一氧化碳，其中一部分一氧化碳被氯化生产光气（CO+Cl2=COCl2）。因此我们在生产的时候要严格控制温度，以免造成石油焦和氯气的浪费和增加尾气处理的工作。
4.以78%矿和85%矿为例对加入钛渣量和配碳比的分析
设定CTT产量不变的情况下，矿石品位发生变化时，耗费氯气的量为1不变情况下，各种物料的配比将发生变化：
根据物料平衡（FeCl3：1105.864t，FeCl2：339.484t）可以得到：反应生成的FeCl3：FeCl2=3.26：1
根据氧化物氯化反应顺序：CaO＞MnO＞FeO（转变为FeCl2）＞MgO ≈ Fe2O3＞FeO（转变为FeCl3）＞TiO2＞Al2O3＞SiO2，假设TiO2之前的全部反应，TiO2之后的部分反应，由物料平衡得表3
表3 物料平衡表
名称总量(t) 反应量(t) 氯化率(%)
Al2O3994.165 460.149 46.28
SiO21621.577 29.077 1.79
V2O5 38.776 37.433 96.54 假设加入的钛渣量为a，碳全部反应生成CO2，依照化学反应方程式(2、10、12、16、18、20、22、24、26)和表三计算（以钛渣量a为已知条件算出每个反应所需要的氯气量，由所有的氯气量相加为1，可以计算出钛渣品位为78%时钛渣量a=0.61；钛渣品位为85%时钛渣量a=0.58）得78%渣和85%渣加入钛渣量和配碳比的量见下表：
表4 配碳量和废盐量（78%渣）
名称反应量
钛渣0.61
碳0.083
废盐0.24
表5 配碳量和废盐量（85%渣）
名称反应量
钛渣0.58
碳0.095
废盐0.16
在不考虑碳损失和石油焦中含有杂质的情况下，由表三和表四可知：在钛渣品位为78%的情况下，钛渣：碳=100：14；钛渣品位为85%的情况下，钛渣：
碳=100：16。
由以上分析可以看出，品位为78%的钛渣所消耗的碳比品位为85%的钛渣所消耗的碳含量低，因此如果使用85%的钛渣的时要适当增加配碳比，以保证氯化
炉里的反应处于最佳状态。但是配碳比要控制在一个合适的范围内，避免炉内温
度过高引起的原料浪费。
5 78%渣和85%渣对排盐量和收尘量的分析
5.1 78%矿对排盐量和收尘量的计算分析
根据物料平衡分析得表6
物料平衡表6
成分在废盐中的质量（t）在废渣中的质量（t）
TiCl4痕量249.547
FeCl3239.5 99.984
FeCl21105.328 100.536
CaCl21744.439 58.15
MgCl28082.604 269.422
MnCl2633.741 9.056
AlCl3602.766 249.547
SiCl4痕量痕量
VOCl3痕量痕量
在氯气总量为1不变的情况下依照化学反应方程式(2、10、12、16、18、20、
22、24、26)和表三计算生成盐的含量如下（假设没反应的为痕量）：
表7 生成废盐量（78%渣）
成分TiCl4FeCl3FeCl2CaCl2MgCl2MnCl2AlCl3SiCl4VOCl3总计质量 1.12 0.02 0.005 0.03 0.14 0.011 0.018 0.014 0.001 1.359
由表六物料平衡分析废盐和废渣在生成的盐中所占的比例可以得到：
表8 废盐和废渣量（78%）
成分在废盐中的质量在废渣中的质量
TiCl4痕量0.001
FeCl30.014 0.006
FeCl20.0045 0.0005
CaCl20.029 0.001
MgCl20.135 0.005
MnCl20.0108 0.0002
AlCl30.0091 0.0089
SiCl4痕量痕量
VOCl3痕量痕量
总计0.2024 0.0226
5.2 85%矿对排盐量和收尘量的计算分析
在氯气总量为1不变的情况下生成盐的含量如下：
表9 生成废盐量（85%）
成分TiCl4FeCl3FeCl2CaCl2MgCl2MnCl2AlCl3SiCl4VOCl3总计质量 1.15 0.007 0.002 0.026 0.09 0.014 0.021 0.014 0.002 1.326 由表六物料平衡分析废盐和废渣在生成的盐中所占的比例可以得到：
表10 废盐和废渣量（85%）
成分在废盐中的质量在废渣中的质量
TiCl4痕量0.001
FeCl30.005 0.002
FeCl20.0018 0.0002
CaCl20.0252 0.0008
MgCl20.087 0.003
MnCl20.0138 0.0002
AlCl30.011 0.01
SiCl4痕量痕量
VOCl3痕量痕量
总计0.1438 0.0172
由表7~10可以知道在在氯气总量为1不变的情况下品位为78%的钛渣比品位为85%的所产生的废盐和废渣量更多，导致后面对废盐和废渣的处理工作更加困难，对环境的污染会更大。
6 设定氯化炉产量为100t/天时所需原料量及产生的废盐废渣的量
在不考虑返回矿浆和加盐的情况下，假设氯化炉内反应完全，未反应的是痕量，可以得到下表：
表11 各种原料和生产物的质量（钛渣品位为78%）
成分单位（t）质量
钛渣T 54.5
石油焦T 8.67
废盐T 17.99
废渣T 1.93
表12 各种原料和生产物的质量（钛渣品位为85%）
成分单位（t）质量
钛渣T 50.43
石油焦T 9.76
废盐T 12.52
废渣T 1.61
7 低品位钛渣在实际应用中的分析
7.1低品位钛渣的分析
（1）从工艺方面分析，氯化炉的各项工艺控制参数基本能够达到要求，氯化炉的炉温通过返炉泥浆数量的调节，可以控制在工艺要求范围内；炉内熔盐的质量状况通过安排灵活的排盐时间，可以维持一个比较好的状态，但是排盐次数要增加；氯化系统尾气氯气超标，耗碱量增加；粗四氯化钛的产品质量根据现场取样分析来看，未发现有质量问题出现。
（2）从原料方面分析，通过原料分析报告单可以看出，高钛渣中各元素含量变化比较大的只有TiO2，∑Fe和∑Mg；∑F e含量的增加，对整个氯化系统的正常运行既存在有利的方面，同时也有一些不利的影响，有利的一方面为:高钛渣中的∑Fe含量的增加，对氯化反应的进行起到了一个催化的作用，加快了氯化反应的进行；其不利的一方面为：氯化反应产物中的FeCl3（沸点：315℃）含量相对就要增加，根据工艺要求FeCl3应在收尘器中被收集下来，但由于现场设备的工作能力落后于现运行状态下的工艺要求，因此，部分FeCl3被气流带入到氯化淋洗系统，经过淋洗液的淋洗而进入到循环槽内沉积，加快了淋洗槽内泥浆的堆积速度，影响了氯化系统的正常生产；而Mg含量的增加会使熔盐粘性增加，导致熔盐流动性不好，需多加盐去把里面的杂质置换出来。
（3）低品位高钛渣应用于氯化工业生产在氯化炉工艺控制方面基本可行，但氯化反应产物中的杂质对氯化淋洗系统的影响较大，淋洗循环槽泥浆堆积速度增快，制约氯化系统的长周期的运行
（4）低品位高钛渣杂质较多，收尘和淋洗没有完全把杂质除去造成杂质后移，生产出来的四氯化钛固液比较高，加重管式过滤器的负担，换滤布的间隔时间缩短。
7.2使用低品位钛渣对氯化生产的影响
（1）渣量的影响
该钛渣中杂质含量较高，产生的废渣量升高。废渣量的增加将加重冲渣系统的负荷，需要安排白天冲渣，净化系统加灰量、用水量、耗电量等相应增加，
冲渣成本也相应上升。
另外，由于废渣量升高、氯化系统收尘能力有限会使部分废渣进入后续淋洗系统，造成淋洗槽内杂质富集速率加快，淋洗槽运行周期缩短。使用低品位高钛渣生产，会增加淋洗槽的清理频次。
（2）钒量增高的影响
该钛渣中V含量较高，钛渣中的V几乎完全氯化，会造成粗四氯化钛中VOCl3的升高，增加了精制系统的除钒负荷，LTC消耗量会上升。同时由于粗四氯化钛中VOCl3的升高，也会造成精制系统产能的下降。
综上所述，锦钛在使用低品位钛渣与使用高品位钛渣作对比，虽然低品位钛渣成本低，但是从整体来看，使用高品位钛渣经济效益优于低品位钛渣，因此使用高品位钛渣更好。
8 结语
设定氯化炉的产能为100t/天，假设氯气反应率不变的情况下，可以得出下面的结论：
1、品位为85%的钛渣所消耗的钛渣量要比品位为78%的钛渣所消耗的钛渣量少4t
2、配碳量品位为85%的钛渣所消耗的石油焦要比品位为78%的钛渣所消耗的石油焦多1.1t
3、品位为85%的钛渣比品位为78%的钛渣产生的废盐少5.47t
4、品位为85%的钛渣比品位为78%的钛渣产生的废渣0.33t
但是根据攀钢钛使用低品位钛渣的经验表明，在实际使用中还会有氯气反应不充分，钛渣中还有许多未考虑进去的杂质，氯化炉里的二次反应以及排盐和收尘中的物料损耗等不确定因素，所以实际使用情况与理论的计算有很大的差距，不过总的来说采用品位为85%的钛渣可以减少消耗原料的量，氯化炉里的反应状态会好一些，还可以减少废盐、废渣处理等后段工序的负担，降低成产成本。参考文献[1] 李大成、李冰、张云《海绵钛冶金工艺》
[2] 肖永华《熔盐氯化炉热平衡分析》
[3]商黔丽，田建强《不同品位高钛渣对沸腾氯化工艺的影响》
钛渣应用现状
1.1引言 我国攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛矿资源,经过冶金科技工作者多 年的努力,创造出高炉治炼磁铁矿新技术,使得高钛型钒钛矿冶炼成为 可能。然而由此产生了大量含TiO2 的高炉钛渣。目前,还没有找到较好的途径来处理这些钛渣,其直接堆放在露天中,占据了大量的土地并 给自然界造成严重的污染。如何综合治理攀钢高炉渣一直是环境和材料工作者关心的问题。我国普通高炉渣的综合利用率约为92%，但含钛高炉渣中的CaO主要以钙钛矿形式存在，活性极低，制约了含钛高炉渣在水泥工业及其他建材行业的应用。目前,对含钛高炉渣的综合 利用主要包括水泥混凝土掺合料、制备光催化材料、提取钛白等大量含钛高炉渣堆积不仅浪费资源，占用耕地，而且严重污染环境.含钛 高炉渣中的组成矿物都是高熔点,具有较强的结晶能力,在现场自然冷 却或水淬急冷的矿渣中很少出现活性的无定型物质,因而较难形成 C2S 矿物,属稳定性矿渣. 向水泥中掺合同数量的渣时,钛渣活性低于 普通高炉渣,降低混凝土的性能. 至今攀钢含钛高炉渣已累计排放5 000 多万t ,并仍以300 万t/ a 的速度继续堆积,成为严重阻碍企业可 持续发展的负面因素. 由于传统建筑墙体材料存在能耗高、毁田占地、污染严重且功能单一等诸多弊端,大量使用已 不适合中国的国情,因此大力开发与推广节能、环保建筑材料显得尤 为重要。 1.2 我国对含钛高炉渣的利用现状 含钛高炉渣用于建筑材料的研究已经获得一定的进展,如攀钢与重庆
大学、北京建材院水泥研究所、重庆水泥厂、重庆建科所合作,在实验室研究基础上,研究使用TiO2 的质量分数为24. 3 %的高炉渣生产水泥,生产出的水泥标号为325 # (高炉渣掺量40 %) 和425 # (高炉渣掺量30 %) ;在用含钛高炉渣热液成型制品的开发方面,重庆市硅酸盐研究所曾成功地研制出含钛高炉渣结晶的玻璃制品,是通过将含钛高炉渣经过在中间池炉调整工艺制度,直接浇注法或离心成型法制成微晶玻璃板材、管材和异型铸件等产品[3 ] ;四川建材研究所用含钛高炉渣制作的微晶铸石,比普通铸石有更高的热稳定性和抗冲击性及耐化学腐蚀和耐磨性;四川轻工研究所和攀钢研究院等单位分别利用含钛高炉渣和当地陶土配料制备了陶瓷墙、地砖及釉面砖,其性能指标也达到了同类产品的指标。但存在的问题是,生产规模太小,处理量有限,不能根本解决含钛高炉渣的应用问题。
COD快速消解分光光度法
COD快速消解分光光度法标准曲线的绘制 组别：第一组 组员：学号 王悦：2012200855 宋丹：2012200850 杨荣：2012200841 杨安琪：2012200851 姜梦楠：2012200845 闫心瞳：2012200847
实验报告 一、实验目的 1.根据COD快速消解分光光度法，利用COD标准浓度溶液，绘制出吸光度与COD值之间的标准曲线。 2.学习COD快速消解分光光度法的原理，掌握其测定方法。 二、实验原理 在已知浓度的COD标准溶液试样中，加入已知量的重铬酸钾溶液，在强硫酸介质中，以硫酸银作为催化剂，经过高温消解后，用分光光度法可以测定COD值。 1.1mol邻苯二甲酸氢钾可以被30mol重铬酸钾完全氧化，其化学需氧量相当于30mol 的氧（1/2O）。因此，可以利用邻苯二甲酸氢钾配置已知浓度的COD标准溶液。 2.重铬酸钾能够氧化邻苯二甲酸氢钾，当试样中COD值为100~1000mg/L时，其被还原产生的三价铬（Cr3+)可以在600nm±20nm波长处测定吸光度，则试样中的COD值与三价铬（Cr3+)的吸光度的增加值成正比例关系。 3.当试样中COD值为15~250mg/L时，重铬酸钾未被还原的六价铬（Cr6+)和被还原的三价铬（Cr3+)可以在440nm±20nm波长处测定总吸光度，则试样中COD值与总吸光度的减少值成正比例关系。 三、实验药品与仪器 （一）实验药品 1.蒸馏水、去离子水等，浓硫酸，硫酸（1+9）溶液，10g/L硫酸银-硫酸溶液,0.24g/L 硫酸汞溶液 2.重铬酸钾标准溶液、邻苯二甲酸氢钾 （二）实验仪器 1.烧杯、移液管、容量瓶、玻璃棒、滴管等 2.消解管、消解仪、分光光度计 四、实验条件 1.本实验选取高量程（测定上限1000mg/L）COD标准系列溶液： COD值分别为100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L和1000mg/L。 2.根据高量程COD标准系列溶液，确定重铬酸钾标准溶液的浓度为c(1/6K2Cr2O7)=0.500mol/L。
磷酸铁锂化学分析方法第1部分总铁的测定三氯化钛还原重铬酸钾
磷酸铁锂化学分析方法 第1部分总铁的测定 重铬酸钾滴定法 讨论稿编制说明 一、工作简况（包括任务来源、协作单位、主要工作过程） 1.1 任务来源 根据工业和信息化部《关于印发2012年第二批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科【2012】119号）文件及全国有色金属标准化技术委员会“关于转发2012年有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知”，“磷酸铁锂化学分析方法（5部分）”行业标准制订项目（项目号：2012-0637T-YS、2012-0638T-YS、2012-0639T-YS、2012-0640T-YS、2012-0641T-YS）由佛山市邦普循环科技有限公司（现更名为广东邦普循环科技股份有限公司）牵头起草，计划完成年限2013年。 1.2 起草单位情况 邦普，创立于2005年。企业总部（广东邦普循环科技股份有限公司）位于广东南海新材料产业基地核心区，总注册资本7645万元人民币；循环基地（湖南邦普循环科技有限公司）位于湖南长沙国家节能环保新材料产业基地，总注册资本6000万元人民币。邦普，是全球专业的废旧电池及报废汽车资源化回收处理和高端电池材料生产的国家级高新技术企业。 通过几年的快速发展，邦普已形成“电池循环、载体循环和循环服务”三大产业板块，专业从事数码电池（手机和笔记本电脑等数码电子产品用充电电池）和动力电池（电动汽车用动力电池）回收处理、梯度储能利用；传统报废汽车回收拆解、关键零部件再制造；以及高端电池材料和汽车功能瓶颈材料的工业生产、商业化循环服务解决方案的提供。 其中，邦普年处理废旧电池总量超过6000吨、年生产镍钴锰氢氧化物4500吨，总收率超过98.58%，回收处理规模和资源循环产能已跃居亚洲首位。邦普通过独创的“逆向产品定位设计”技术，在全球废旧电池回收领域率先破解“废料还原”的行业性难题，并成功开发和掌握了废料与原料对接的“定向循环”核心技术，一举成为回收行业为数不多的新材料企业。 邦普是国内同时拥有电池回收和汽车回收双料资质的资源综合利用企业。邦普围绕电池和汽车回收产业，邦普作为广东省创新型试点企业和战略性新兴产业骨干培育企业，已全面投入电动汽车全产业链循环服务解决方案的研究，以“静脉回收”推动“动脉制造”产业升级，为国家“循环经济”和“低碳经济”多做贡献。 1.3 主要工作过程和内容 根据任务落实会议精神，我公司组建《磷酸铁锂化学分析方法》行业标准起草小组，主要由研发检测中心、技术部人员组成。 1.3.1 制定编审原则 1）以满足国内磷酸铁锂的实际生产和使用的需要为原则。提高标准的适用性。2）以与实际相结合为原则，提高标准的可操作性。 3）完全按照GB/T1.1-2009的要求编写。 1.3.2 编制过程 1）申报计划。
高钛渣
高钛渣 一、概述 高钛渣（High Titania Slag）是经过物理生产过程而形成的钛矿富集物俗称，通过电炉加热熔化钛矿，使钛矿中二氧化钛和铁熔化分离后得到的二氧化钛高含量的富集物。高钛渣既不是废渣，也不是副产物，而是生产四氯化钛、钛白粉和海绵钛产品的优质原料。钛渣是由钛精矿（Ilmenite）冶炼而成。 二、状态颜色 一般状态粉状,黑色。粒度在40-200目（Mesh） 三、主要成份及质量标准 项目一级品% 二级品% 三级品% TiO2 ≥94 ≥92 ≥80 ∑Fe ≤3.0 ≤4.0 ≤5.0 MnO2 ≤4.5 ≤4.5 ≤4.5 CaO+MgO ≤1.5 ≤2.0 ≤11.0 Al ≤0.4 ≤0.55 ≤1.0 V ≤0.04 ≤0.05 ≤1.0 附注: 主流产品 四、应用领域 1.ＴｉＯ２含量大于９０％的高钛渣可以作为氯化法钛白的生产原料 2.ＴｉＯ２小于９０％的高钛渣是硫酸法钛白生产的优质原料 编辑本段五、国内高钛渣技术发展概况 1、我国钛资源比较丰富，除少量钛铁砂矿外，主要以钛铁岩矿为主，国内钛铁岩矿的缺点是品位低，杂质含量高，不能直接满足氯化法钛白对原料的要求，仅适宜作硫酸法钛白的原料。由于硫酸法钛白生产过程中产生大量难以治理、污染环境的“三废”，近年来全球硫酸法钛白产能急剧萎缩。随着我国氯化法钛白以及海锦钛工业的快速发展，对高品位富钛料的需求日益增加。因此，寻求经济合理的钛原料处理方法，将我国丰富的钛铁矿资源加工成富钛料是我国钛白和钛材产业发展的当务之急。 国内从上世纪50年代就开始对电炉冶炼钛渣的生产工艺进行研究开发，经过近50年的发展，目前全国钛渣生产能力仍很小，约15万吨/年，仅占世界年生产能力的5%。如果加上攀钢正在建设的年产6万吨钛渣厂和承德年产3.3万吨的高钛渣厂，全国总生产能力也仅占世界的8.1%，与我国丰富的钛资源和全球第二大钛白生产国的地位极不相称。因此，必须加快我国钛渣产业的发展，为钛白和钛材业提供更多的优质原料，减轻钛白行业环保压力，促进我国钛白和钛材工业整体水平的全面提高。
分光光度法
第二节分光光度法 (一)基础知识 分类号：P2-O 一、填空题 1．分光光度法测定样品的基本原理是利用朗伯—比尔定律，根据不同浓度样品溶液对光信号具有不同的，对待测组分进行定量测定。 答案：吸光度(或吸光性，或吸收) 2．应用分光光度法测定样品时，校正波长是为了检验波长刻度与实际波长的，并通过适当方法进行修正，以消除因波长刻度的误差引起的光度测定误差。 答案：符合程度 3．分光光度法测定样品时，比色皿表面不清洁是造成测量误差的常见原因之一，每当测定有色溶液后，一定要充分洗涤。可用涮洗，或用浸泡。注意浸泡时间不宜过长，以防比色皿脱胶损坏。 答案：相应的溶剂(1+3)HNO3 二、判断题 1．分光光度计可根据使用的波长范围、光路的构造、单色器的结构、扫描的机构分为不同类型的光度计。( ) 答案：正确 2．应用分光光度法进行试样测定时，由于不同浓度下的测定误差不同，因此选择最适宜的测定浓度可减少测定误差。一般来说，透光度在20％～65％或吸光值在0.2～0.7之间时，测定误差相对较小。( ) 答案：正确 3．分光光度法主要应用于测定样品中的常量组分含量。( ) 答案：错误 正确答案为：分光光度法主要应用于测定样品中的微量组分。 4．应用分光光度法进行样品测定时，同一组比色皿之间的差值应小于测定误差。( ) 答案：错误 正确答案为：测定同一溶液时，同组比色皿之间吸光度相差应小于0.005，否则需进行校正。 5．应用分光光度法进行样品测定时，摩尔吸光系数随比色皿厚度的变化而变化。( ) 答案：错误 正确答案为：摩尔吸光系数与比色皿厚度无关。 三、选择题 1．利用分光光度法测定样品时，下列因素中不是产生偏离朗伯—比
海绵钛生产工艺
海绵钛生产工艺介绍 图1 劳尔法海绵钛生产工艺流程图 工艺流程简述： 电炉熔炼：即高钛渣生产。其工艺流程如下见图2 钛渣生产流程图。
图2 钛渣生产流程图 电炉熔炼法生产高钛渣是钛铁矿与固体还原剂无烟煤或石油焦等混合加入电炉中进行还原熔炼，矿中的氧化物被选择性地还原为金属铁，而钛的氧化物被富集在炉渣中，经渣铁分离获得高钛渣和副产品
金属铁，高钛渣经过冷却、破碎、磁选、磨粉后送氯化车间。 在钛渣生产流程中，主要用能为电。主要用能设备为自制6300kV〃A 矮烟罩电弧炉。 氯化：即粗四氯化钛的生产。主要流程图见图3。 图3 氯化钛生产流程图 破碎好的高钛渣、石油焦按一定比例进行称量配料，经过混合、干燥，用加料机由混合料斗从沸腾段上方加入氯化炉内。氯气从氯化炉底进入炉内，加入的混合料与氯气反应生成四氯化钛和其他杂质的
氯化物以及一氧化碳和二氧化碳等气体。沸点低于氯化温度的氯化物如：FeCl3、AlCl3 (升华气体)等气体就和TiCl4一起挥发逸出氯化炉，而沸点高于氯化温度的氯化物如：CaCl2、MgCl2等，与未反应的TiO2、C粉等一起留在炉内成为炉渣。 从氯化炉顶以气体逸出的混合气体，主要成分为TiCl4、AlCl3、FeCl3等，还有被气流夹带出来的固体颗粒，进入收尘器，由于减速降温的作用，使其中AlCl3、FeCl3等高沸点氯化物以及被气体带出的固体颗粒大部分被冷凝沉积下来。通过收尘器出来的混合气体进入淋洗塔，被冷冻盐水冷却后的TiCl4、的液体相接触，使TiCl4、等气体和高沸点杂质被淋洗下来，淋洗下来的TiCl4液体还含有较多的杂质，经过沉降、过滤以后，得到淡黄色或红棕色的粗四氯化钛液体。不能冷凝的气体经过尾气净化处理后达标通过烟囱排空。 在粗四氯化钛生产过程中，主要用能为石油焦、压缩空气、电、循环水以及低温盐水。主要设备有Ф1200氯化炉、Ф2400氯化炉以及附属的泵类设备。 精制：精制工艺流程图见图4 。
氧化还原滴定法试题库(选择题)
氧化还原滴定法试题（选择题） 1.氧化还原滴定的主要依据是（ C）。 A. 滴定过程中氢离子浓度发生变化 B. 滴定过程中金属离子浓度发生变化 C. 滴定过程中电极电位发生变化 D. 滴定过程中有络合物生成 2 .对某试样进行平行三次测定，得 CaO 平均含量为 30.60% ，而真实含量为 30.30% ，则 30.60%-30.30% = 0.30% 为（B）。 A. 相对误差 B. 绝对误差 C. 相对偏差 D. 绝对偏差 3.在酸性介质中，用KMnO 4 溶液滴定草酸盐，滴定应（B ）。 A. 象酸碱滴定那样快速进行 B. 在开始时缓慢进行，以后逐渐加快 C. 始终缓慢地进行 D. 在近化学计量点附近加快进行 4.氧化还原反应进行的程度与（C）有关 A. 离子强度 B. 催化剂 C. 电极电势 D. 指示剂 5.提高氧化还原反应的速度可采取（A）措施。 A. 增加温度 B. 加入络合剂 C. 加入指示剂 D. 减少反应物 浓度 6. 氧化还原滴定曲线是（B）变化曲线。 A. 溶液中金属离子浓度与 pH 关系 B. 氧化还原电极电位与络合滴定剂用量关系 C. 溶液 pH 与金属离子浓度关系 D. 溶液 pH 与络合滴定剂用量关系 7.氧化还原电对的电极电位可决定（A）。 A. 滴定突跃大小 B. 溶液颜色 C. 温度 D. 酸度 8. 用 KMnO 4 法滴定Fe2+的浓度时，溶液中不能有（B）共存。 A. SO 42- B. Ac- C. Cl- D. NO 3 - 9.影响氧化还原反应平衡常数的因素是（B）。 A. 反应物浓度 B. 温度 C. 催化剂 D. 反应产物浓度 10.用 H 2C 2 O 4 ·2H 2 O标定 KMnO 4 溶液时，溶液的温度一般不超过（D），以防H 2 C 2 O 4 的分解。
钛渣生产流程
薛工： 现将几个问题的意见写给你，供参考 1.钛渣在钛产业链中的地位 1.1钛产业链目前的大致走向 钛精矿---硫酸法制钛白粉 钛精矿---酸溶性钛渣---硫酸法钛白 钛精矿---高钛渣---四氯化钛---氯化法钛白 钛精矿---高钛渣---四氯化钛---海绵钛---钛合金 钛精矿---钛铁 钛精矿---钢结碳氮化钛---超硬材料 用钛精矿直接生产钛白时，铁在酸溶时生成硫酸铁，为脱Fe，需加铁粉将其还原成硫酸亚铁，再冷冻结晶后，从钛酸液中沉淀出来。才能保证钛白质量。因这一路线的酸耗大，流程长，逐渐被钛渣制钛白粉代替。 用酸溶性钛渣生产钛白，因大部分铁已在冶炼中脱出，酸溶时耗酸少，并可减少硫酸铁还原和硫酸亚铁结晶工序，可降低成本，近年来发展很快。 酸溶钛渣和高钛渣的区别在于钛品位高低，钛渣的酸溶性好坏取决于物相，在以Ti3O5为基，溶解FeO、MgO等组成的黑钛石相酸溶性最好。因此酸溶性钛渣需保存一定的FeO量，MgO存在是有益的。TiO2的还原程度也不能高。通常用指标Ti2O3/ TiO2的比值衡量。而高钛渣是做四氯化钛的原料，TiO2与氯气反应，要求Mg，Ca，Fe含量少，钛高。对钛的价位没有特别要求。 2.两段法生产钛渣，因在固相还原时，铁的金属化率可控，TiO2的还原成低价钛
也可控。因此这种工艺生产的钛渣容易满足不同用户的要求。 3.由钛精矿富集成富钛料有人造金红石法，钛渣法等，钛渣的优点是钛和铁都能应用。特别是高铁，低钛原料，铁的回收是一个重要的利润来源。 将铁只作为渣铁回收是最差的方法，只有在设计对将铁的处理一并考虑，将熔分的铁水处理成带合金元素的金属料，是提高附加值的重要方法。 4.钛铁矿固相还原的原理 ①钛铁矿的组成TiO2●FeO ②在液态还原时其中的反应 FeO●TiO2→FeO+ TiO2 FeO→Fe TiO2→Ti3O5→Ti2O3→TiO→Ti→TiCN ③钛渣一段法生产时，铁与钛的还原都能进行，铁在低温下完成还原，但要保证渣的流动性，须提高炉温。钛还原成低价钛的趋势增加，当生成较多的TiCN时，渣稠，出渣就很困难了，操作时应采用低温，但难度较大。 ④合理的方法是将Fe还原过程放在固相完成。 ⑤钛精矿中除钛铁矿外同时还有磁铁矿等物相，固相还原时，铁还原遵循逐级还原原理。 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe 而TiO2还原为却与液态还原不同，为非逐级还原。其过程为： TiO2→Ti3O5→TiCN ⑥可见，两段法生产钛渣时，质量比一段法易控，可使用较低的炉温，电耗低。
国内外钛资源的现状
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 国内外钛资源的现状 目前，自然界已发现的TiO2 含量大于1%(质量百分数)的钛矿物有140 多种，在现有技术水平与经济条件下，有利用价值的钛矿物主要是钛铁矿和金红石。美国地质调查局2013 年公布的资料表明，2012 年世界钛矿储量约为6.92 亿吨(以TiO2 计)，其中钛铁矿储量6.5 亿吨(以TiO2 计)，约占钛资源总量的94%，主要分布在中国、澳大利亚、印度、南非、巴西、马达加斯加、挪威等国。金红石储量4200 万吨，约占钛资源的6%，主要集中在澳大利亚、南非、印度、斯里兰卡等国。2003～2012 年世界钛铁矿储量及中国钛铁矿储量占世界比例如钛的产销 钛资源近年来越来越受世界各国所重视，一个国家钛资源的产销量反映 了该国高端领域的发展程度。钛产业链由钛矿开采、海绵钛生产、熔铸钛锭、钛材成型、钛材应用和废钛回收等环节构成一个循环体系。 随着全球经济整体的增长，全球钛铁矿产量整体呈上升趋势，从2003 年的430 万吨至2011 年的600 万吨，平均年增长率为3.88%，其中，2009 年因受全球金融危机的影响，世界钛铁矿产量略有下降。 中国钛铁矿产量一直保持增长态势，钛铁矿产量从2003 年的40 万吨增长至2011 年的50 万吨;海绵钛的年产量从2003 年的4112 吨增长到2011 年的85800 吨;钛加工材年产量从2003 年的7080 吨增长到2011 年的50962 吨。2011 年，中国主要钛加工企业在不同领域总用钛量达到49392 吨，具体用钛比例见钛的价格 2011 年，国内钛市场有所降温。钛矿市场价格上涨趋缓;高钛渣、四氯 化钛、海绵钛价格基本保持平稳;钛材市场竞争激烈，但下游采购依然不温不火。市场进入一个相对稳定的时期。2011 年，国内钛精矿A 矿价格为2850 元/
分光光度法(附答案)
分光光度法（附答案） 一、填空题1. 分光光度法测定样品的基本原理是利用朗伯-比尔定律，根据不同浓度样品溶液对光信号具有不同的_____，对待测组分进行定量测定。答案：吸光度(或吸光性，或吸收) 2. 分光光度法测定样品时，比色皿表面不清洁是造成测量误差的常见原因之一，每当测定有色溶液后，一定要充分洗涤。可用_____涮洗，或用_____浸泡。注意浸泡时间不宜过长，以防比色皿脱胶损坏。 答案：相应的溶剂(1+3)HNO 3 3. 分光光度法测定土壤中总砷时，制备土壤样品过程中，需取过2mm筛的土样，用玛瑙研钵将其研细至全部通过_____mm筛后，备用。答案：0.149 4. 光度法测定森林土壤全磷的样品，在碱熔完成后，应加入_____℃的水溶解熔块，并用硫酸和热水多次洗涤坩埚。答案：80 二、判断题 1. 应用分光光度法进行试样测定时，由于不同浓度下的测定误差不同，因此选择最适宜的测定浓度可减少测定误差。一般来说，透光度在20％~65％或吸光值在0.2~0.7之间时，测定误差相对较小。( ) 答案：正确 2. 分光光度法主要应用于测定样品中的常量组分含量。( ) 答案：错误正确答案为：分光光度法主要应用于测定样品中的微量组分。 3. 应用分光光度法进行样品测定时，同一组比色皿之间的差值应小于测定误差。( ) 答案：错误正确答案为：测定同一溶液时，同组比色皿之间吸光度相差应小于0.005，否则需进行校正。4. 应用分光光度法进行样品测定时，摩尔吸光系数随比色皿厚度的变化而变化。( ) 答案：错误正确答案为：摩尔吸光系数与比色皿厚度无关。 5. 分光光度法测定土壤中总砷时，在样品中加入酸，并在电热板上加热，目的是分解有机物和氧化样品中各种形态存在的砷，使之成为可溶态的砷。（）答案：正确 6. 分光光度法测定土壤中总砷时，应直接称取新鲜的土样进行测定。（）答案：错误正确答案为：应称取风干或冷冻干燥的样品测定。 7. 分光光度法测定土壤样品中总砷时，有机物会干扰测定，应加酸并加热分解，以消除其于扰。（） 答案：正确 8. 硼氢化钾-硝酸银分光光度法测定土壤中总砷时，样品消解过程中所加的酸分别是盐酸、硝酸和磷酸。（）答案：错误正确答案为：样品消解所加的酸分别是盐酸、硝酸和高氯酸。 9. 分光光度法测定生活垃圾或土壤中砷时，若所用试剂中含有少量氰化物，可用乙酸铅脱脂棉吸收去除。（）答案：错误正确答案为：乙酸铅脱脂棉吸收去除的是试剂中的硫化物。 10. 光度法测定土壤中全氮时，如需提供烘干基含量，则应测定土壤水分，并进行折算。（答案：正确 11. 光度法测定土壤中包括硝态和亚硝态氮的全氮时，若铁粉中含有大量的碳会干扰测定，所以在选择时应注意。（）答案：错误正确答案为：若铁粉含有大量的氮会干扰测定，所以在选择时应注意。
氯化法钛白生产工艺
氯化法钛白生产工艺% I, A* T7 u8 R ________________________________________ 一．概述. O8 M. o! j- d! W: H 当今世界钛白产业的潮流是氯化法钛白不断发展，硫酸法钛白逐渐萎缩淘汰。同世界先进水平相比，我国钛白行业仍是规模小、产量低、成本高、产品质量不稳定、环境污染严重的硫酸法钛白一 统天下。面对全球二氧化钛产业界的兼并重组、激烈的市场竞争以及我国加入WTO，民族钛白工业正面临着日益严峻的挑战。只有对国内钛白行业大力推进技术进步，提高钛白生产技术水平，提高 产品的档次及科技含量，扩大高档金红石型钛白的产能，才能缓解国内市场高档金红石型钛白供应 紧张局面，提高与进口产品的竞争能力，扩大我国钛白工业的生存空间。a; q) e0 k) J: u1 ~5 @相对于硫酸法钛白生产而言，氯化法具有工艺流程短、操作易实现连续自动化、“三废”排放少、更易获得高质量金红石型钛白等优点，而逐渐占据了全球钛白行业的主导地位。由于环保法规的日 益强化和用户对产品质量要求的日益提高，氯化法在钛白生产中已占有明显的优势。但是，氯化法 钛白生产技术难度大，关键设备结构复杂，要求采用耐高温耐腐蚀抗氧化的特殊材料，研究开发形 成商业化生产需巨额投资，因此，氯化法钛白生产技术至今仍被国外少数几家公司所垄断。 2 T w" R/ K- l 我国氯化法钛白的开发研究始于六十年代，至八十年代，分别建设了中试装置和千吨级的工业性 试验装置，尽管在开发研究过程中取得了不少进步，但距大规模工业化生产的要求尚有较大差距。 八十年代末，锦州铁合金（集团）公司面对国外技术的垄断和封锁，采用咨询方式从美国引进了氯 化法钛白生产技术和关键设备，并于1994年建成了我国第一套也是目前唯一一套 1.5万吨/年氯化法钛白生产装置，经多次的技术攻关，目前此套装置已经实现正常运行，达到设计产能，特别是氯化 钛白的核心部分—氧化炉能够实现20余天的连续运行，产品质量亦稳步提升。锦州氯化钛白生产线的成功达产，标志着我国已经逐步攻克氯化钛白生产技术，具备在此基础上进一步建设、形成真正 有市场竞争能力产业化生产线的条件。 二．工艺流程和消耗定额 1.工艺流程 (1) 配料工段' Q9 S! }6 s5 F0 v 来自高位料仓合格粒度的富钛料与破碎、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋输送机，经初混后送入流化器，风送至氯化工段，经旋风和布袋收尘卸入混合料仓，供氯化炉使用。 （2）氯化工段. i, {* i$ z) ]$ J3 s; I 来自混合料仓的富钛料和石油焦连续加入氯化炉，与氧化工段返回氯气和补充的新鲜氯气在高温 下反应生成含TiCl4的混合气体，向混合气体中喷入精制返回钒渣泥浆和粗四氯化钛泥浆以回收 TiCl4，并使热气流急聚冷却，在分离器中分离出矾渣、钙、镁、铁等氯化物固体杂质。分离器顶部 排出的含TiCl4气体进入冷凝器，用粗TiCl4循环冷却液将气态TiCl4冷凝，冷凝尾气再经冷冻盐水冷凝后，废气进入废气处理系统处理合格后，由烟囱排空。粗TiCl4送至精制工段除钒。/ C% }# {) r, u: L5 {1 j0 e 4 D1 V- A' P+ t9 I: i1 ` 分离器排渣经处理后去专用渣场堆放。 （3）精制工段7 [- Z" p8 ^' ^) D P3 g 粗TiCl4和矿物油按一定比例连续加入除钒反应器，控制一定的温度和压力，使矿物油和粗TiCl4中的VOCl3 反应生成不溶性VOCl2，同时使TiCl4大量蒸发，TiCl4蒸汽进入装有填料的精馏塔， 塔顶排出的TiCl4气体经冷凝器冷凝后收得精TiCl4。不凝性气体送废气处理工序处理，钒渣泥浆返 回氯化工段回收TiCl4。 3 i* M# u; B2 ~. {( \5 ^" q （4）氧化工段 从精制工段来的精TiCl4用泵连续送入TiCl4 预热器，用燃料油间接加热，预热后的TiCl4气体进入AlCl3发生器，同时氯气与铝粉通过精确计量加入到AlCl3发生器中，铝粉与氯气反应生成AlCl3并利用反应热进一步预热四氯化钛，TiCl4和AlCl3混合物进入氧化反应器。
行业标准《铜磁铁矿化学分析方法 第2部分：全铁量的测定 三氯化钛还原后重铬酸钾滴定法》编制说明
铜磁铁矿化学分析方法全铁含量的测定 编制说明 1任务来源 工业和信息化部办公厅“工业和信息化部办公厅关于印发2013年第二批行业标准制修订计划的通知”（工信厅科[2013]102号）、全国有色金属标准化技术委员会“关于印发《铜磁铁矿化学分析方法》行业标准任务落实会会议纪要的函”（有色标秘[2013]第78号）确定《铜磁铁矿化学分析方法第2部分：全铁量的测定重铬酸钾滴定法》（项目编号：2013-0342T-YS）由天津出入境检验检疫局负责起草，白银有色集团股份有限公司与鲅鱼圈出入境检验检疫局负责验证，大冶有色设计研究有限公司、铜陵有色技术中心、连云港出入境检验检疫局、中条山有色金属集团有限公司、北京矿冶研究总院、山东东营方圆铜业有限公司、中铝洛阳铜业有限公司参加协同试验。 2标准编写原则和编写格式 本标准是根据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》和GB/T 20001.4-2001《标准编写规则第4部分：化学分析方法》的要求进行编写的。 3标准编写的目的、意义及国内外有关工作情况 随着生产力的发展，人们对矿产资源的需求越来越多，金属矿产已成为各国的战略资源。有一种含铜富铁的磁铁矿，已成为铜和铁冶炼的主要原料。在云南东川，安徽安庆、怀宁、庐江，以及辽宁南部等均发现含铜磁铁矿床，并得到开发使用。近年来，已有大量进口含铜磁铁矿的企业，如营口澳矿公司每年从澳大利亚IMX资源公司进口200多万吨含铜磁铁矿。全国年利用含铜磁铁矿数千万吨。 由于含铜磁铁矿含有较高的铜、硫和磷，铜含量在0.1～1.5%、硫含量在0.5～4%、磷含量在0.5～6%。现有的铁矿石化学分析方法基本以铜含量小于0.1%、硫含量小于0.5%、磷含量小于3%为基础，铜量大于0.1%为特例。全铁含量是铁矿贸易中的计价元素，在现有的GB与ISO标准的基础上，针对铜磁铁矿的特性制定测定全铁含量的检测标准。 4铜磁铁矿中全铁检测标准研究现状 铁矿石常量铁分析的主要方法有EDTA络合滴定法、硫酸铈滴定法、硫代硫酸钠滴定法和重铬酸钾滴定法。目前铁矿石的检验标准有ISO2597-1（二氯化锡还原法）和ISO2597-2
沸腾氯化
沸腾氯化 近年来，国内氯碱工业迅速发展，但生产过程中氯平衡问题制约着企业的发展，很多企业为此开发多晶硅、钛白粉、海绵钛等耗氯产品。生产1 t海绵，钛耗4t多的氯气，氯气可采用管道直供，节省液化、运输等成本，所以，氯化法海绵钛是有助于氯碱企业解决氯平衡问题的一种高科技精 细化工产品。 目前，美国、日本、俄罗斯、德国等国家拥有自己的氯化法海绵钛或氯化法钛白粉生产技术，但对我国实行严密的技术封锁。我国通过40年的艰苦努力在厦门、天津、遵义、锦州等地已建成万吨级的生产线，掌握了成熟的氯化法海绵钛和氯化法钛白粉生产工艺技术。在氯化法海绵钛和氯化法钛白粉生产过程中都采用氯化法生产四氯化钛中间产品，所不同的是各部分的细节，如设备结构、操作方法、自动化程度，各家公司均持有自己的秘密技术，很少报道。本文中着重探讨无筛板沸腾氯化法生产四氯化钛的工艺、设备。 1沸腾氯化法的原理 沸腾氯化又称流态化氯化，是利用流体的作用将固体颗粒悬浮起来，使固体颗粒具有流体的某些表观特征，强化了气-固、液-固、气-液-固间的接触，在特定的条件下完成化学反应。这种使固体颗粒具有流体的某些特征的技术称为流态化技术，应用于氯化工艺过程称为沸腾氯化，如富钛矿沸
腾氯化生产四氯化钛，锆英砂沸腾氯化生产四氯化锆。 沸腾氯化生产四氯化钛的关键设备是氯化炉，它通常被设计为圆柱状，带有扩大段、过渡段和沸腾段。沸腾段与扩大段的内径之比通常为1：(2-4)，过渡段的炉腹角(βX2)应小于物料的安息余角。其内部的沸腾是靠从炉底部通人氯气的初始速度来创造良好的流态化条件，从而实现沸腾氯化过程。 氯化炉中沸腾床压降卸、流体流速u和物料颗粒空隙度是确保正常生产的关键。 沸腾床压降卸可按下式计算： ⊿p=lmf(1-?mf)(ρs-ρt)。式中：lmf 、?mf分别为床层颗粒开始流态化时的床层高度和空隙度，ρs为固体颗粒密度，ρt为流体密度。从该公式中可以看出：当?mf、ρs、ρt值一定时，⊿p取决于床层高度lmf。在沸腾氯化实际操作中最主要的是控制流体流速u和沸腾床压降如⊿p。2无筛板沸腾氯化法生产四氯化钛的工艺流程 2.1沸腾氯化反应目前，钛白粉生产厂和海绵钛生产厂多采用沸腾氯化法生产四氯化钛。高钛渣和石油焦按照一定的比例混合后与氯气在流态化状态下进行氯化反应。高钛渣中的TiO2、Ti2O3、TiO、TiN、TiC、FeO、MnO、MgO、CaO、SiO2、V2O5在800℃以上与氯气反应，生成氯化物、二氧化碳或一氧化碳。主要化学反应式为：
分光光度法(附答案)
分光光度法（附答案） 一、填空题 1. 分光光度法测定样品的基本原理是利用朗伯-比尔定律，根据不同浓度样品溶液对光信号具有不同的_____，对待测组分进行定量测定。答案：吸光度(或吸光性，或吸收) 2. 分光光度法测定样品时，比色皿表面不清洁是造成测量误差的常见原因之一，每当测定有色溶液后，一定要充分洗涤。可用_____涮洗，或用_____浸泡。注意浸泡时间不宜过长，以防比色皿脱胶损坏。 答案：相应的溶剂(1+3)HNO3 3. 分光光度法测定土壤中总砷时，制备土壤样品过程中，需取过2mm筛的土样，用玛瑙研钵将其研细至全部通过_____mm筛后，备用。答案： 4. 光度法测定森林土壤全磷的样品，在碱熔完成后，应加入_____℃的水溶解熔块，并用硫酸和热水多次洗涤坩埚。答案：80 二、判断题 1. 应用分光光度法进行试样测定时，由于不同浓度下的测定误差不同，因此选择最适宜的测定浓度可减少测定误差。一般来说，透光度在20％ 65％或吸光值在之间时，测定误差相对较小。( ) 答案：正确 2. 分光光度法主要应用于测定样品中的常量组分含量。( ) # 答案：错误正确答案为：分光光度法主要应用于测定样品中的微量组分。 3. 应用分光光度法进行样品测定时，同一组比色皿之间的差值应小于测定误差。( ) 答案：错误正确答案为：测定同一溶液时，同组比色皿之间吸光度相差应小于，否则需进行校正。 4. 应用分光光度法进行样品测定时，摩尔吸光系数随比色皿厚度的变化而变化。( ) 答案：错误正确答案为：摩尔吸光系数与比色皿厚度无关。 5. 分光光度法测定土壤中总砷时，在样品中加入酸，并在电热板上加热，目的是分解有机物和氧化样品中各种形态存在的砷，使之成为可溶态的砷。（）答案：正确 6. 分光光度法测定土壤中总砷时，应直接称取新鲜的土样进行测定。（）答案：错误正确答案为：应称取风干或冷冻干燥的样品测定。 7. 分光光度法测定土壤样品中总砷时，有机物会干扰测定，应加酸并加热分解，以消除其于扰。（） 答案：正确 8. 硼氢化钾-硝酸银分光光度法测定土壤中总砷时，样品消解过程中所加的酸分别是盐酸、硝酸和磷酸。（） > 答案：错误正确答案为：样品消解所加的酸分别是盐酸、硝酸和高氯酸。 9. 分光光度法测定生活垃圾或土壤中砷时，若所用试剂中含有少量氰化物，可用乙酸铅脱脂棉吸收去除。（）答案：错误正确答案为：乙酸铅脱脂棉吸收去除的是试剂中的硫化物。
高钛渣生产新工艺
高钛渣生产新工艺 这种新技术的核心机理在于"超细粉"、"高活化"。在超细粉条件下，启动还原反应的温度可以显著降低，从而实现低温冶金。从热力学来说，粉体的表面能增加可以降低吸热反应的自由烩；从动力学来说，反应表面积的增加加快了反应速度。近期的工作表明，这种新工艺不仅能处理铁矿粉，同样可运用于处理钒钛磁铁矿和钛铁矿等矿种。 我国的钛蕴藏极其丰富，以Ti02计，达9.65亿吨，占世界总储量的38.85%，居首位。其中90%以上分布在攀枝花西部地区。攀西地区的钒钛磁铁矿是多金属共生的世界特大型矿床，其中含钛、钒、铬等多种金属。因资源复杂、品位较低、细颗粒选矿困难等原因，以钢铁为主业的现有生产系统对钛资源的利用率仅为14.5%。每年排放含Ti02约22%的高钛型高炉渣300万吨，经济损失巨大，资源浪费极其严重，并且对长江上游造成严重的环境污染，甚至威胁三峡库区的水质安全。因此，研发清洁高效的钛、钒多金属综合利用与生产的新技术、新方法，具有重大战略意义和迫切性。 传统的高钛渣生产采用电炉熔炼法。由于电炉熔炼法属于高温冶金，能耗高是其固有的特点，生产1吨高钛渣，大约需要3000kWh的电能，而实际上将铁从钛铁矿中还原出来所需的化学能量仅在500kWh左右，能量的有效利用率仅在17%左右，非常低。另外，电炉熔炼法使用冶金焦或石油焦作还原剂，会造成环境污染。
钢铁研究总院赵沛等人运用煤基低温冶金流程的原理，发现当钛精矿粉体的平 均粒度减小到10微米左右时，能使它的还原温度降低到600℃左右。实验证明，在600°C下恒温1小时，还原率可以达到95%以上。 低温快速还原生产高钛渣的具体流程为，将钛铁矿粉和煤粉分别在高效球磨机 中磨细成超细粉，然后将它们按一定比例混匀，造球后在加热设备中还原。还 原后的产品经冷却后磨碎通过磁选方式得到铁粉和高钛渣。 初步工作表明，这种新工艺的最大特点是降低冶炼能耗。由于冶炼温度低(600℃)，物料(高钛渣)的物理热量仅相当于电炉熔炼法的1/4左右。其次，600℃左右时的化学反应较单一，化学反应耗热少，约为电炉熔炼法的60%左右。还有，在低温条件下，尾气冷却水带走的热量也仅相当于电炉熔炼法的1/4左右。因此，低温法冶炼高钛渣的能量相当于电炉熔炼法的1/3左右。这种新工 艺除了可以用电加热外，也可采用煤，这样可进一步降低生产成本。
实验二__铁矿石中全铁量的测定
实验二 铁矿石中全铁量的测定（三氯化钛还原——重铬 酸钾滴定法） 一、实验目的 1. 了解实践分析过程，并会对此过程中出现的问题进行分析解决。 2. 掌握铁矿石中全铁含量测定的基本原理。 二、主题内容与适用范围 本方法规定三氯化钛还原——重铬酸钾滴定法测定全铁量。 本方法适用于铁矿及人造铁矿中铁量的测定。 三、实验原理 试样用硫-磷混酸和氟化钠加热溶解，用二氯化锡还原大部分三价铁，以钨酸钠为指示剂，用三氯化钛还原剩余的三价铁，过量的三价钛还原钨酸钠生成“钨兰”，用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定的紫红色即为终点。 试样用硫-磷混酸和氟化钠加热分解，此时铁呈342H [Fe(PO )]状态存在。其具体过程如下： 3 3-234422Fe O 6H 4PO 2[Fe(PO )]+3H O +-++= 3 3-4242222FeO 8H 4PO SO 2[Fe(PO )]+SO +4H O +-+++=↑ 3 2-3-+344422422FeSiO 16H 8NaF+4PO SO 2[Fe(PO )]+SO +2SiF +8Na +8H O +-+++=↑↑ 加入盐酸：342324H [Fe(PO )]3HCl FeCl +2H PO += 以钨酸钠为指示剂，用三氯化钛将三价铁还原为2Fe +.过量的3Ti +还原24WO -生成“钨蓝” 3324Ti +Fe Fe Ti ++++=+ 234+4252()2WO 2Ti 6H W O 2Ti 3H O -++++=++钨蓝 用重铬酸钾将钨兰氧化，使蓝色褪去。 100ω????1c (V-V )55.85（Fe）/% = m 1000 以二苯胺磺酸钠为指示剂，用227K Cr O 滴定。此时全部的Fe 2+被氧化成Fe 3+.
流态化氯化法生产四氯化钛
流态化氯化法生产四氯化钛 流态化氯化法生产四氯化钛(production of titanium tetrachloride by fluidizing chlorination process) 细粒富钛物料和碳质还原剂在流态化氯化炉中于高温下与氯气作用生成四氯化钛的过程，为四氯化钛制取方法之一。此法具有气一固相间传质和传热过程快、生产效率高的特点。富钛物料主要有金红石、钛渣和人造金红石。碳质还原剂一般采用石油焦。 20世纪50年代后期，美国杜邦公司(Du Pont Co)开始采用流态化氯化法(亦称沸腾氯化法)生产TiCl ；70年代初中国和日本也采用这种方法，并逐步淘汰竖炉氯化法(见竖炉氯 4 化法生产四氯化钛)。为充分利用钛资源，中国还发展了一种高钙镁含钛物料的流态化氯化工艺。80年代末，世界上约有90％的TiCl 是用流态化氯化法生产的。 4 流态化氯化炉炉体(见图)可分为反应段、过渡段和扩大段。反应段必须有一定的高度，使料层高度达到炉料与氯气有充分的接触反应时间。过渡段的锥角要不小于炉料的安息角，以防止粉料堆集。扩大段截面积增大，可降低气流速度，使细料进一步与氯气反应，并 单炉生产能减少粉料被气流带走的损失。大型流态化氯化炉的反应段内径在2m以上，TiCl 4 力达140t／d。 氯气进口位于炉底，氯气经气体分布板(即筛板，开孔率约1％)进入反应段在料层中均匀分布，并以较高气速使床层形成良好的起始流态化状态。筛板有风帽型和直孔型两种，前者虽结构复杂，但孔眼不易堵塞，气流分不均匀；后者结构简单，但易堵孔影响气流匀匀分布。加料口位于反应段内料层上方，由螺旋加料器加料。扩大段顶部设有炉气出口，气态氯 。反应段下侧设有排渣口。化产物由此排出，经管道进入后续系统，分离杂质和冷凝TiCl 4 此外，流态化氯化炉还设有测温、测压及氯气流量计量装置。
国内钛及钛合金的应用现状及前景分析123
国内钛及钛合金的应用现状及前景分析 王保山李桃山 南昌航空大学飞行器工程学院100631班：20号 南昌航空大学飞行器工程学院100631班：10号 前言： 随着航空科技的迅猛发展，许多问题都凸显出来，尤其是受到材料性能的约束，材料不仅是制造航空产品的物质基础，同时也是使航空产品达到人们所期望的技术性能、使用寿命与可靠性的技术基础。钛以及钛合金在航空材料中有着举足轻重的地位，在航空工业中应用越来越广泛，但是否会像铝合金一样在几十年后淡出航空领域而被其它材料所取代呢？ 本文对钛及其合金有一个大概介绍，并通过多方查询现有资料并结合实际情况，阐述了钛行业的发展现状以及未来的市场情况，论证了钛行业在未来的几十年里将会有一个发展的契机。 关键字：钛钛合金应用现状前景分析 摘要： 钛及钛合金是上世纪40年代末发展起来的一类新型结构材料。凭借着其密度小，比强度、比刚度高，抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好，具有优良的综合性能。使得在航空材料的使用上占有一席之地，同时具有广阔的发展空间和应用前景。和传统金属相比，钛是稀有金属，是重要的替代金属。我国钛资源储量丰富，凭借“稀而不缺”的优势，我国钛工业具有进一步壮大的潜力。 正文： 1、钛金属的简介： 钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。能在氮气中燃烧，熔点高。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业。钛的密度为4.5克/立方厘米（20℃），高于铝而低于铁、铜、镍。但比强度位于金属之首，是不锈钢的3倍，是铝合金的1.3倍。熔点1668±4℃沸点3260±20℃，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。 钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。 世界钛矿原料主要包括钛铁矿精矿、金红石精矿、锐钛矿精矿、人造金红石、钛渣等，其中，锐钛矿精矿很少。大量开采利用的是钛铁矿和金红石，其中钛铁矿占绝大多数。全球钛资源分布广泛，30多个国家拥有钛资源。钛资源主要分
实验5水中铬的测定--分光光度法(精)
实验五水中铬的测定—分光光度法 废水中铬的测定常用分光光度法，其原理基于：在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色化合物，其最大吸收波长为540nm，吸光度与浓度的关系符合比尔定律。如果测定总铬，需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价铬，再用本法测定。 一.实验目的和要求 1.掌握分光光度法测定六价铬和总铬的原理和方法；熟练应用分光光度计。 2.预习第二章第六节中测定铬的各种方法，比较其优点、缺点。 二.六价铬的测定 1.仪器 ①分光光度计、比色皿（1cm、3cm）。 ②50mL具塞比色管、移液管、容量瓶等。 2.试剂 (1)丙酮。 (2)（1+1）硫酸。 (3)（1+1）磷酸。 (4) 0.2%（m/V）氢氧化钠溶液。 (5)氢氧化锌共沉淀剂：称取硫酸锌（ZnSO4·7H2O）8g，溶于100mL水中；称取氢氧化钠2.4g，溶于新煮沸冷却的120mL水中。将以上两溶液混合。 (6)4%（m/V）高锰酸钾溶液。 (7)铬标准贮备液：称取于120℃干燥2h的重铬酸钾（优级纯）0.2829g，用水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升贮备液含0.100mg 六价铬。 (8)铬标准使用液：吸取5.00mL铬标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。每毫升标准使用液含1.00μg六价铬。使用当天配制。 (9)20%（m/V）尿素溶液。 (10)2%（m/V）亚硝酸钠溶液。 (11) 二苯碳酰二肼溶液：称取二苯碳酰二肼（简称DPC，C13H14N4O）0.2g，溶于50mL丙酮中，加水稀释至100mL，摇匀，贮于棕色瓶内，置于冰箱中保存。颜色变深后不能再用。 3.测定步骤 (1)水样预处理： ①对不含悬浮物、低色度的清洁地面水，可直接进行测定。 ②如果水样有色但不深，可进行色度校正。即另取一份水样，加入除显色剂以外的各种试剂，以2mL丙酮代替显色剂，用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液。 ③对浑浊、色度较深的水样，应加入氢氧化锌共沉淀剂并进行过滤处理。 ④水样中存在低价铁、亚硫酸盐、硫化物等还原性物质时，可将Cr6+还原为Cr3+，此时，调节水样pH值至8，加入显色剂溶液，放置5min后再酸化显色，并以同法做标准曲线。 (2)标准曲线的绘制：取9支50mL比色管，依次加入0、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00mL铬标准使用液，用水稀释至标线，加入1+1硫酸0.5mL和1+1磷酸0.5mL，摇匀。加入2mL显色剂溶液，摇匀。5～10min