钛铁矿NaOH水热体系中浸出行为及动力学研究（英文）

高明磊^1,2，薛向欣¹，王少娜³，李兰杰²，杨合¹，赵备备²，常福增²

1. 东北大学2. 河钢集团承钢公司3. 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家重点实验室

摘 要：为了解决硫酸法生产钛白存在严重的大量硫酸废水污染问题,提出了NaOH水热法分解钛铁矿以浸出钛的全新工艺,研究了钛铁矿在NaOH水热体系中的分解行为及动力学。确定最佳的反应条件为:反应温度240℃,NaOH浓度400 g·L^-1,液固比3.5:1,氧分压0.5 MPa,反应时间2 h,搅拌速度600 r/min,粒度<75μm,钛的浸出率可达到95%以上。通过XRD和SEM表征,确定了钛铁矿的分解行为及钛酸钠的物相组成。宏观动力学研究表明,钛铁矿中的钛在NaOH水热体系中的氧化分解过程符合未反应收缩核模型,过程速度受产物层扩散控制,计算得到浸出过程的表观活化能为47.39 kJ/mol;钛铁矿在NaOH水热体系中浸出动力学方程为:1-2X/3-（1-X）^2/3=[735.09exp（-47389.8/RT）]t。

关键词：钛铁矿;NaOH水热法;钛浸出率;浸出行为;动力学;