钒钛磁铁矿预氧化解离－钛铁高效分选回收新方案基础研究

本课题着重研究钒钛磁铁矿综合利用新方案基础理论及系统集成的一些基础科学问题，构建钒钛磁铁矿源头转型和钛、铁源头解离的理论基础，为新技术的系统集成和攀西及其它地区钒钛磁铁矿资源的经济高效利用奠定基础：①钒钛磁铁矿湿法预氧化过程的热力学特性研究；②钒钛磁铁矿在湿法预氧化过程的氧化转化机制和分子层面上的破坏机理研究；③钒、铝、硅、钙等在湿法预氧化过程的动力学调控规律和钒的选择性浸出机理研究；④钒钛磁铁矿氧化转化和钛、铁解离后新生钛、铁的矿物特性及对钛、铁回收的影响研究等。

本课题针对目前攀西地区的钛、铁资源的综合利用率低、原矿复杂等特点，采用化学预处理的方式从钛磁铁矿的源头上破坏铁、钛致密共生体，实现钒钛磁铁矿的矿物转型和钛、铁晶格层面上的解离，再通过物理选矿的方式分离钛、铁新工艺，主要开展了钒钛磁铁矿预氧化解离－钛铁高效分选回收新方案基础。. 1、通过对氢氧化钾介质对钛铁矿、钛磁铁矿分解过程的热力学分析，说明钛铁矿与氢氧化钾反应在热力学上是可行的；. 2、钛磁铁矿与氢氧化钾预氧化解离动力学研究证实，氢氧化钾溶液与氧作用转换钛磁铁矿的反应过程，在试验条件下主要化学反应控制，其反应活化能为E电＝42.706kJ/mol。. 3、采用碱法预氧化解离钒钛磁铁矿是可行的，其优化条件为温度250℃，碱浓度KOH450g/L，氧化钙3%（100g原矿加入3克），时间120mim、氧分压0.2MPa、液固比6:1（mL：g）、,原矿细度-0.074mm占98.09%。其解离度可以达到95%以上；预氧化解离钒钛磁铁矿过程中，钙、镁在此过程不被溶出，钒、铝、硅平均溶出率分别为6.17%、69.46%、10.09%；预处理渣磁选试验表明选上的磁性物质产率维持在4~5%，铁的选出率在4.429~8.845%，TiO2的选出率在1.528~1.776%，说明钛的转化率大于98%，钒在选上的矿物中有所富集，选上率为10.620~14.106%。. 4、通过微观分子层面分析可以看出，通过预氧化处理，原矿中的钛铁矿、钛磁铁矿，经过氧化预处理后，转变成新生态赤铁矿和钾质闪石相、辉石和新生成的钾质闪石相之间的过渡相。新生成的物质相与原相依附明显，要想通过物理的方式分离新生成相，必须通过物理方式（再破碎、磨矿等）解离才能进行。. 5、本课题开展钒钛磁铁矿源头转型和钛、铁源头解离的基础性研究，查明钒钛磁铁矿在湿法预氧化过程的转化机制和分子层面上的晶格破坏机理、钛铁解离后新生钛的矿物特性，对后续钛、铁的高效分离和回收情况的影响规律，进一步开展钒钛磁铁矿综合利用新方案的系统集成，构建钒钛磁铁矿综合利用新方案的技术体系、以及攀西及其它地区钒钛磁铁矿资源的经济高效利用奠定理论基础。. 6、本课题研究完成了任务书要求的各项内容，已发表论文2篇，申请发明专利2项，其中授权1项。