真空法从钛矿中制备钛的热力学可行性研究

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2021.06.12

真空 ›› 2021, Vol. 58 ›› Issue (6): 63-66.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2021.06.12

真空法从钛矿中制备钛的热力学可行性研究

刘予成¹, 杜远超¹, 李秋霞²

1.文山学院冶金与材料学院,云南文山 663099;
2.云南师范大学化学化工学院,云南昆明 650092

收稿日期:2020-12-15 出版日期:2021-11-25 发布日期:2021-11-30
通讯作者: 李秋霞,教授。
作者简介:刘予成（1986-）,女,云南省开远市人,硕士,讲师。

Thermodynamic Feasibility Study on Preparation of Titanium from Titanium Ore by Vacuum Method

LIU Yu-cheng¹, DU Yuan-chao¹, LI Qiu-xia²

1. College of Metallurgy and Materials, Wenshan University, Wenshan 663099, China;
2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Yunnan Normal University, Kunming 650092, China

Received:2020-12-15 Online:2021-11-25 Published:2021-11-30

摘要/Abstract

摘要： 本文从热力学角度讨论了氧化钛真空碳热还原过程中各种反应的起始温度。根据热力学计算结果,初步判断钛矿、钛铁矿在真空下的碳热还原反应顺序分别为TiO₂→Ti₃O₅→Ti₂O₃→TiO→Ti、FeTiO₃→TiO₂→Ti₃O₅→Ti₂O₃→TiO→Ti。当TiO₂与C发生碳热还原反应时,TiO₂和C的含量配比不同,生成的物质也不同。当TiO₂∶C摩尔比为2∶1时,生成Ti₂O₃;当TiO₂：C摩尔比为3∶1时,生成Ti₃O₅;当TiO₂∶C摩尔比为1∶1时,生成TiO;当TiO₂∶C摩尔比为1∶2时,生成Ti;当TiO₂∶C摩尔比为1∶3时,生成TiC。

关键词: 碳热还原, 钛矿, 钛铁矿, 热力学

Abstract: In this paper, the starting temperature of various reactions in vacuum carbothermal reduction of titanium oxide is discussed from the point of thermodynamics. The results of thermodynamic calculation show that the order of carbothermal reduction of titanium ore and ilmenite in vacuum is TiO₂→Ti₃O₅→Ti₂O₃→TiO→Fi and FeTiO₃→TiO₂→Ti₃O₅→Ti₂O₃→TiO→Ti. The different content ratio of TiO₂ and C results in different substances when TiO₂ and C occurs the carbothermal reduction reaction. It produces Ti₂O₃ when the molar ratio of TiO₂ to C is 2∶1. It produces Ti₃O₅ when the molar ratio of TiO₂ to C is 3∶1. It produces TiO when the molar ratio of TiO₂ to C is 1∶1. It produces Ti when the molar ratio of TiO₂ to C is 1∶2. It produces TiC when the molar ratio of TiO₂ to C is 1∶3.

Key words: carbothermal reduction, titanium ore, ilmenite, thermodynamics

中图分类号:

TF13

刘予成, 杜远超, 李秋霞. 真空法从钛矿中制备钛的热力学可行性研究[J]. 真空, 2021, 58(6): 63-66.

LIU Yu-cheng, DU Yuan-chao, LI Qiu-xia. Thermodynamic Feasibility Study on Preparation of Titanium from Titanium Ore by Vacuum Method[J]. VACUUM, 2021, 58(6): 63-66.

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