钛铁矿选择性碳(氮)化法制备富钛料研究的开题报告

钛铁矿选择性碳(氮)化法制备富钛料研究的开题报告一、课题背景和研究意义钛铁矿是一种重要的矿物资源，可用于制取钛和铁等金属，广泛应用于冶金、化工、航空航天等领域。然而，钛铁矿大多存在于氧化物中，难以直接从矿石中提取金属，需要进行一系列复杂的处理过程。目前常用的钛铁矿加工方法为氯化法和硫酸法，但这些方法存在生产过程长、成本高、有害物质排放量大等问题，对环境造成一定的污染。近年来，一些学者提出了新的方法，即采用选择性碳（氮）化法制备富钛料。该方法可以通过低温碳化和高温还原的方式，将钛铁矿中的氧化铁和氧化钛转化为富含钛的物质，再通过磁选等手段进行提纯，达到提取钛属的目的。与传统的氯化法和硫酸法相比，选择性碳（氮）化法具有工艺简单、成本低、环保等优势。因此，本项目将研究利用选择性碳（氮）化法制备富钛料的工艺过程及其影响因素，以期为钛铁矿的开发与利用提供新的方法和思路，具有一定的研究意义和实用价值。二、主要研究内容本项目的主要研究内容包括以下几个方面：1.钛铁矿样品的筛选和制备：从不同地区采集钛铁矿样品，进行水洗、干燥等处理工艺，制备成均质的试样。2.选择性碳（氮）化工艺研究：考察碳化温度、碳化时间、还原温度、还原气氛等工艺参数对富钛料结构和性能的影响。3.化学分析和物相分析：对制备好的富钛料进行化学成分分析、热重分析和X射线衍射分析等手段进行物相分析。4.磁选和提纯：采用磁选等方法对制备好的富钛料进行磁选和提纯，以达到提取钛属的目的。三、预期研究成果通过对选择性碳（氮）化法制备富钛料的研究，本项目预计可以得到以下一些成果：1.得出最佳的碳化和还原条件，获得富钛料的最佳结构和性能。2.得到制备的富钛料的化学成分分析数据、热重分析数据和X射线衍射分析中的物相分析数据，为后续的磁选和提纯工作提供基础数据。3.通过磁选和提纯，获得高纯度的钛属，基于该方法的钛铁矿的开采和加工将具有一定的可行性，并可降低成本、简化工艺、减少环境污染。四、研究方法本项目主要采用以下研究方法：1.实验室试验：对钛铁矿进行样品筛选和制备，通过碳化和还原等工艺条件，制备出富钛料，对富钛料进行化学分析和物相分析，作出最佳的磁选和提纯方案。2.热力学计算：通过热力学计算方法，研究碳化和还原过程中的热力学参数，明确最佳反应条件。3.计算模拟：通过计算模拟的方式，模拟不同碳化、还原条件下的反应过程，预测在不同条件下富钛料的性能和结构。五、进度安排本项目的研究时间为两年，研究进度安排如下表：|时间节点|工作内容||----------|----------------------------------------------||第1-6个月|钛铁矿样品的采集、测试技术的探讨、实验方法的论证||第7-12个月|选择性碳（氮）化工艺研究||第13-18个月|化学分析和物相分析||第19-22个月|磁选和提纯||第23-24个月|撰写研究成果报告和撰写毕业论文|六、参考文献1.胡惠欣.选择性碳-氮化法制备氧化铁钛物质的研究[D].武汉：华中科技大学,2018.2.王长田.钛铁矿冶金及其产生铁、钛细化金属的研究现状及展望[J].中国稀土学报