鈦及其合金具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性能,是重要的輕型結(jié)構(gòu)材料、新型功能材料,被譽(yù)為“未來(lái)金屬”、“第三金屬”。雖然鈦元素在地殼中儲(chǔ)量豐富,但由于現(xiàn)行的冶煉過(guò)程工序繁瑣、能耗大、成本高,造成了金屬鈦的價(jià)格昂貴,進(jìn)而限制了金屬鈦的更廣泛應(yīng)用。本文以廣西某鈦業(yè)公司的鈦精礦為研究對(duì)象,基于制取導(dǎo)電性能良好的陽(yáng)極碳氧化鈦（TiC_xO_y）以及電解碳氧化鈦（TiC_xO_y）獲取金屬鈦的相關(guān)工藝,進(jìn)行鈦鐵礦碳熱還原制取碳氧化鈦物相演化機(jī)理及提純研究,為電解制取金屬鈦提供高品質(zhì)前端原料,提升鈦鐵礦價(jià)值,為降低企業(yè)制取金屬鈦的成本和提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力提供基礎(chǔ)參數(shù)依據(jù)。碳熱還原考察碳配比、還原溫度、還原時(shí)間等對(duì)制取碳氧化鈦的影響,采用物相分析（XRD）和X射線光電子能譜技術(shù)（XPS）對(duì)還原產(chǎn)物物相進(jìn)行表征,明確物相組成,結(jié)合熱力學(xué)分析鈦鐵礦直接還原的機(jī)理和物相變化規(guī)律,揭示碳氧化鈦（TiC_xO_y）物相特征及其反應(yīng)歷程和機(jī)理�；阝伨V碳熱還原最優(yōu)條件制備大量樣品,進(jìn)行煤油浮選脫碳、磁選... 

【文章來(lái)源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

018年全球鈦鐵礦儲(chǔ)量分布及全球鈦鐵礦產(chǎn)量分布[21-23]

亞等國(guó)家，這些國(guó)家年產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的92.59%,其中全球最大生產(chǎn)國(guó)是加拿大和中國(guó)[21-23]。如圖1-2所示，從儲(chǔ)量來(lái)看，金紅石主要分布在亞洲、北美洲和非洲。金紅石儲(chǔ)量前三位的依次為美國(guó)占40.29%、肯尼亞占18.06%、南非占11.53%。美國(guó)金紅石的儲(chǔ)量世界第一，其儲(chǔ)量占比接近世界總儲(chǔ)量的一半。從產(chǎn)量來(lái)看，2018年金紅石總產(chǎn)量超70萬(wàn)噸。金紅石主要供給國(guó)家是澳大利亞、塞拉利昂、南非等國(guó)家，這些國(guó)家年產(chǎn)量約占90%，其中澳大利亞成為全球最大的金紅石生產(chǎn)國(guó)，澳大利亞和塞拉利昂的金紅石產(chǎn)量已占全球產(chǎn)量的一半[21]。圖1-22018年全球金紅石儲(chǔ)量分布及全球金紅石產(chǎn)量分布[21-23]Fig.1-2Distributionofglobalrutilereservesandglobalrutileproductionin2018雖然鈦礦物質(zhì)類型繁多，但僅有十幾種具有工業(yè)利用價(jià)值。目前可用的鈦資源主要是鈦鐵礦和金紅石[18-21]。原生鈦礦石和再生鈦礦石成為全球鈦礦石資源主要供應(yīng)渠道。隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，再生鈦礦石的供應(yīng)量繼續(xù)增加，但所占比例仍然很校在過(guò)去的幾十年中，鈦鐵礦的總產(chǎn)量一直在持續(xù)增長(zhǎng)，總供應(yīng)量超過(guò)需求量，但金紅石的供求狀況恰恰相反，其原料一直供不應(yīng)求。全球鈦工業(yè)的兩條主要產(chǎn)業(yè)鏈分別是鈦礦-鈦白粉的化學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈和鈦礦-海綿鈦-鈦錠-鈦材料的有色金屬產(chǎn)業(yè)鏈。鈦鐵礦和金紅石是鈦礦石主要的上游產(chǎn)品。大部分鈦鐵礦用于生產(chǎn)普通的二氧化鈦，小部分鈦鐵礦被提純?yōu)槿嗽旖鸺t石，再制成海綿鈦。高端海綿鈦、最終產(chǎn)品高端鈦材和高端鈦白粉是金紅石礦的主要產(chǎn)品。目前，世界上只有四個(gè)國(guó)家，美國(guó)、俄羅斯、日本和中國(guó)完整掌握了鈦產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)技術(shù)，但中國(guó)的生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后[18-21]。1.1.4我國(guó)鈦資源現(xiàn)狀我國(guó)的鈦資源主要具有以下特點(diǎn)：（1）儲(chǔ)量大、種類繁多且分布廣。我國(guó)的鈦資源儲(chǔ)

ィ???課?28.7萬(wàn)噸（占全國(guó)的58％）。它的產(chǎn)量一直居中國(guó)第一位，是我國(guó)最大的鈦原料生產(chǎn)和供應(yīng)基地。2016年，由于攀枝花地區(qū)發(fā)生水污染事件，一些鈦精礦生產(chǎn)商停產(chǎn)并限制了生產(chǎn)。同時(shí)，由于政策原因，印度和越南也影響了出口。整個(gè)鈦礦都呈現(xiàn)出緊張的供應(yīng)格局，這導(dǎo)致鈦精礦價(jià)格持續(xù)上漲。年初的500元/噸在2017年4月升至1900元/噸，現(xiàn)在已經(jīng)跌至1400-1550元/噸。但總的來(lái)說(shuō)，在這一輪二氧化鈦的繁榮周期中，鈦礦石的價(jià)格落后于鈦白粉的價(jià)格，未來(lái)的市場(chǎng)主要依賴于二氧化鈦[26]。國(guó)內(nèi)近年來(lái)鈦精礦和鈦白粉的價(jià)格走勢(shì)圖如圖1-3和1-4所示。圖1-3國(guó)內(nèi)鈦精礦價(jià)格走勢(shì)圖（元/噸）[26]Fig.1-3Pricetrendofdomestictitaniumconcentrate(Yuan/ton)中國(guó)鈦資源普遍存在鈦礦石品位低，礦物成分復(fù)雜，低生產(chǎn)技術(shù)水平等問(wèn)題，導(dǎo)致鈦資源綜合利用率低，難以滿足我國(guó)鈦白和鈦材加工工業(yè)的發(fā)展需求。充分發(fā)揮鈦資源的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)轉(zhuǎn)化鈦資源能力。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全球鈦礦資源現(xiàn)狀與利用趨勢(shì)[J]. 張曉偉,張萬(wàn)益,童英,歐陽(yáng)江城,宋明磊.  礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2019(05)
[2]熔鹽電解制備金屬鈦工藝研究進(jìn)展[J]. 馬通祥,楊宇,劉鵬杰,呂學(xué)偉,扈玫瓏.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(10)
[3]X射線熒光光譜法測(cè)定鐵礦石中鉀、鈉、鈦、鉛、鋅、砷[J]. 何振忠.  世界有色金屬. 2019(09)
[4]全球鈦資源形勢(shì)分析[J]. 孫仁斌,王秋舒,元春華,張潮,張?chǎng)蝿?巴特爾.  中國(guó)礦業(yè). 2019(06)
[5]Fe元素含量對(duì)鈦合金性能的影響[J]. 毛成亮,趙彬,賈蔚菊,李思蘭,應(yīng)揚(yáng).  鈦工業(yè)進(jìn)展. 2019(02)
[6]熔融制樣-X射線熒光光譜法測(cè)定鏡鐵礦中主次成分[J]. 趙毅華.  分析測(cè)試技術(shù)與儀器. 2019(01)
[7]金屬鈦制備的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 周欣,常福增,李蘭杰.  北方釩鈦. 2018(01)
[8]活性炭碳熱還原鈦鐵礦的動(dòng)力學(xué)研究（英文）[J]. 茍海鵬,張國(guó)華,胡曉軍,周國(guó)治.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(08)
[9]基于原位X射線衍射技術(shù)的動(dòng)態(tài)晶格響應(yīng)測(cè)量方法研究[J]. 李俊,陳小輝,吳強(qiáng),羅斌強(qiáng),李牧,陽(yáng)慶國(guó),陶天炯,金柯,耿華運(yùn),譚葉,薛桃.  物理學(xué)報(bào). 2017(13)
[10]同步輻射高能X射線衍射在材料研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王沿東,張哲維,李時(shí)磊,李潤(rùn)光,王友康.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2017(03)

博士論文
[1]氮氧化鈦制備及其在氧電極中應(yīng)用研究[D]. 王萬(wàn)麗.上海交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]真空碳熱還原鈦精礦的動(dòng)力學(xué)研究[D]. 呂曉東.貴州大學(xué) 2019
[2]硝酸磷肥生產(chǎn)中酸解液除氟和中和料漿降粘的研究[D]. 王恒.太原理工大學(xué) 2016
[3]難選鈦鐵礦浮選試驗(yàn)研究及機(jī)理初探[D]. 李康康.昆明理工大學(xué) 2015
[4]鈦鐵礦碳熱還原制備Fe-鈦氧化物電極的研究[D]. 王震.昆明理工大學(xué) 2014
[5]非均相含鈦冶金熔渣流變特性及導(dǎo)電性研究[D]. 張璐.東北大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3398267