熔鹽電解分離-富集攀枝花高爐渣鈦資源基礎研究

《熔鹽電解分離-富集攀枝花高爐渣鈦資源基礎研究》是依託東北大學，由王淑蘭擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：熔鹽電解分離-富集攀枝花高爐渣鈦資源基礎研究
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：王淑蘭
• 依託單位：東北大學

中文摘要

攀枝花高爐渣富含鈦資源乎朵辯拔，並分散在多種含鈦礦相中，晶粒細小，嵌布關係複雜，常規選礦技術難以分離回收鈦。攀枝花已累計了6000多萬噸高爐渣，仍以每年300多萬噸的速度遞增。高爐渣的長期堆放不僅浪費了寶貴的鈦資源，還嚴重影響了長江上游的生態環境。本項目利用氧化物在熔鹽中的溶解性質，擬採用熔鹽電解方法分離-富集高爐渣中的鈦資源。墊譽甩肯研究相關氧化物在熔鹽中的溶解性質、行為拒乘和和規律，補充和建全氧化承奔物在熔鹽中的溶解度數據；研究氧化物在熔鹽中的電化學行為和沉積過程，探索熔鹽電解分離富集高爐渣中鈦資源的電化學規律；研究熔鹽組成變化對氧化物溶解性質和電化學行為的影響規律，最佳化熔鹽電解分離富集高爐渣中鈦資源的電解質組成；研究電解分離後固相爐渣的組成及電沉積合金的組成、形貌隨電解條件的變化規律，為充分利用攀枝花高爐渣中的鈦資源奠定科學基礎，以期提升我國在資源綜合利用領域內的國際競爭力。

結題摘要

選擇了CaCl2、CaCl2-NaCl兩種熔鹽作為電解質系統，高鈦爐渣中的主要成分Fe2O3, Al2O3, MgO三種氧化物作為研究對象，採用電感耦合電漿發射光譜（ICP-AES）和酸鹼滴定乃殼婚方法，研究了這些氧化物上述熔鹽中的溶解度。Al2O3、MgO和Fe2O3 三種氧化物的溶解度都比較低，Fe2O3 相對較套慨奔高，MgO次之，Al2O3溶解度最低。三種氧化物在CaCl2中的溶解度均大於在等摩爾混合熔鹽CaCl2-NaCl中的溶解度。在873-1173K溫度範圍內，Al2O3、MgO和Fe2O3 的溶解度均隨著溫度的升高而增加，溶解度和溫度之間存在著線性關係。在研究氧化物溶解度的基礎上，通過熔鹽電解的方法，進行了矽的電解精煉和從氧化釩提取釩的研究。以Cu-31Si合金(摩爾分數，%)為陽極在81CaCl2-8.0 NaCl-8.5CaO-2.5Si熔鹽中進行Si的電解精煉是可行的。在-0.2V電壓、平均電流密度為-78.6A.cm2的條件下得到了多晶Si，Si晶體呈多面體、螺旋層狀生長，平均尺寸在50-100um之間。多數雜質元素的含量顯著降低，特別是對B和P的去除效果顯著，分別從原始含量42和25ug/g降低到 4.5和8.2ug/g。以V2O3作為原料，在3.0 V電壓下、CaCl2-NaCl熔鹽中電解8h，獲得了純度大於99%的微細釩粉。在電解的過程中，增加電解時間，釩粉的純度增加；提高溫度，祖連提釩粉顆粒尺寸減小。850 oC電解的釩粉粒度約為2.5微米；900 oC電解的釩粉粒度降至2um。