1、本研究為國家自然科學基金委青年科學基金“熔鹽強化鈦鐵礦固態(tài)還原的基礎研究”項目（批準號：50504018）資助課題。 還原銹蝕法具有環(huán)境友好、成本低等優(yōu)點，是鈦鐵礦制取富鈦料的有效方法之一，但此法銹蝕生產(chǎn)過程效率低。我國采用還原銹蝕法制取富鈦料的研究中，沒有從根本上解決上述問題，使得該方法未能在我國獲得應用。 本論文以我國攀西貯量豐富的鈦鐵礦為原料，以解決采用還原銹蝕法制取富鈦料中銹蝕生產(chǎn)效率低為目的，綜合運用熱力學、動

2、力學、電化學理論及光學顯微鏡和掃描電鏡等現(xiàn)代微觀測試技術，系統(tǒng)研究了還原鈦鐵礦銹蝕行為及影響還原鈦鐵礦銹蝕法鐵鈦分離效率的主要控制性因素，并在此基礎上對強化還原鈦鐵礦銹蝕法鐵鈦分離效率和銹蝕產(chǎn)物的利用進行了研究，取得了以下主要結(jié)論： （1）氯化銨體系下，影響還原鈦鐵礦銹蝕法鐵鈦分離的諸多因素中，還原鈦鐵礦的制備條件、還原鈦鐵礦的粒度、液固比、通氣速率、反應溫度的影響較為顯著，適宜的銹蝕條件為還原溫度1100℃、還原時間120mi

3、n，原料粒度為-0.1mm，氯化銨1.6％，攪拌速率600r/min、溫度70℃，通氣速率5×103L·min-1·m3，液固比10：1，在反應時間6h時，獲得的富鈦料中TiO2可達到64.92％，回收率在95％以上。 （2）對氯化銨體系下還原鈦鐵礦銹蝕過程動力學研究結(jié)果表明，銹蝕反應過程受界面化學反應控制，銹蝕反應活化能為82.69kJ/mol。對影響還原鈦鐵分離效率的因素分析表明，氯化銨體系下還原鈦鐵礦銹蝕過程中不存在“原位

4、銹蝕”，影響還原鈦鐵礦銹蝕法鈦鐵分離效率的主要控制性環(huán)節(jié)是金屬鐵的銹蝕反應速率過程。 （3）金屬鐵銹蝕電化學研究表明：鐵在氯化銨體系中銹蝕為顯著受陰極反應控制；pH值降低有利于氧化反應的進行；體系中雜質(zhì)元素Ca2+、Mg2+增加金屬鐵銹蝕反應的難度，而生成物Fe（OH）3降低銹蝕電流密度，減小金屬鐵銹蝕反應速率。 （4）強化還原鈦鐵礦銹蝕速率過程的研究表明：鹽酸和純氧具有強化還原鈦鐵礦銹蝕速率過程的作用。對鹽酸強化還原鈦

5、鐵礦銹蝕速率過程的動力學研究表明，添加鹽酸可使銹蝕反應活化由82.69kJ/mol降低到24.14kJ/mol。強化還原鈦鐵礦銹蝕法鈦鐵分離效率的適宜條件為：原料粒度-0.1mm、溫度70℃、氯化銨1.6％、鹽酸4％、攪拌速率600r/min、通氧速率5×103L·min-1·m3、液固比10：1，在銹蝕反應時間2h時，獲得富鈦料中TiO283.67％，回收率在95％以上。 （5）對還原鈦鐵礦銹蝕產(chǎn)物利用進行了研究，研究結(jié)果表明