浓硫酸处理磨碎的钛铁矿_guchenfeng0521的空间

浓硫酸处理磨碎的铁矿

截至1995年底,世界金红石(包括锐钛矿)储量和储量基础分别为3330万t和16440万t,资源总量约2.3亿t(TiO2含量,下同),主要集中在南非、印度、斯里兰卡、澳大利亚。世界钛铁矿(TiO2)储量和储量基础分别为2.743亿t和4.353亿t,资源总量约10亿t;主要集中在南非、挪威、澳大利亚、加拿大和印度。
  截至1996年底中国保有原生钛(磁)铁矿(折TiO2)储量35704.09万t(其中A+B+C级23191.50万t);钛铁矿(砂矿)矿物储量3803.19万t(其中A+B+C级2147.17万t);金红石矿物储量256.86万t(其中A+B+C级73.73万t);金红石TiO2储量750.86万t(其中A+B+C级242.43万t)。
  若将中国1996年保有钛铁矿砂矿的A+B+C级矿物储量2147.17万t按含TiO2 48%折算,则其TiO2储量为1030.64万t,仅占同年世界钛铁矿(TiO2)27000万t的3.83%;若再将其与原生钛磁铁矿岩矿(TiO2)的A+B+C级储量(23 191.50万t)中目前可利用的约占50%以粒状钛铁矿产出的(TiO2)储量11595.75万t相加,其TiO2总储量为12626.4万t,则占同年世界钛铁矿(TiO2)储量27000万t的47.76%,从这个意义上说,我国可称为世界钛铁矿资源最丰富的国家。
  若将中国1996年保有金红石矿物的A+B+C级储量73.73万t按含TiO2 94%折算成TiO2储量为69.31万t,再加上同年金红石(TiO2)的A+B+C级储量242.43万t,合计为311.74万t,则占同年世界金红石(TiO2)储量3330万t的9.36%,由此可见中国金红石资源并不丰富。
[编辑本段]钛的冶炼
  钛在1791年被发现,而{dy}次制得纯净的钛却是在1910年,中间经历了一百余年。原因在于:钛在高温下性质十分活泼,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。
  工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿(精矿),发生下面的化学反应:
  FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
  FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
  FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
  Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O
  为了除去杂质Fe2(SO4)3,加入铁屑,Fe3+ 还原为Fe2+,然后将溶液冷却至273K以下,使得FeSO4·7H2O(绿矾)作为副产品结晶析出。
  Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏钛酸沉淀,反应是:
  Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
  TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4
  锻烧偏钛酸即制得二氧化钛:
  H2TiO3 == TiO2+H2O
  工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将TiO2(或xx的金红石)和炭粉混合加热至1000~1100K,进行氯化处理,并使生成的TiCl4,蒸气冷凝。
  TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO-
  在1070K 用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得多孔的海绵钛:
  TiCl4+2Mg=2MgC12+Ti
  这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼,{zh1}制成各种钛材。
  也可以通过反应:Ti+2I2=TiI4
  得到的TiI4经过高温(1250℃左右)情况下分解:
  TiI4=Ti+2I2
  由此得到纯钛棒。
  钛及钛合金的特性、用途
  纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g/cm3,比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K ,比钢高近500K。

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