查正兴，王小梅，何慧悦，张 昭，梁 斌，任 锐

（四川大学化学工程学院，四川成都 610065）

钛铁矿微波场中氧化-还原反应的研究*

查正兴，王小梅，何慧悦，张 昭，梁 斌，任 锐

（四川大学化学工程学院，四川成都 610065）

对钛铁矿在微波场中预氧化和碳还原气氛下的化学反应进行了研究。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）及能谱（EDS）分析手段，对钛铁矿微波氧化-还原后产物的物相、形貌、组成进行表征分析，并对微波还原后的钛铁矿物料进行了硫酸溶液（质量分数为20%）浸出行为研究。实验结果表明:钛铁矿在微波场（700 W，2.45 GHz）中氧化反应8 min会生成Fe2TiO5、Fe2O3及TiO2相，在随后的微波碳热还原过程中，钛铁矿中的铁离子由“非热点”处迁移到“热点”处，被还原成金属铁而聚集成球形富铁相，附着于矿物表面。经微波处理的物料在20%（质量分数）硫酸、40℃条件下酸解30 min，铁的浸出率有了显著提高，可达到75%以上。

钛铁矿；微波；预氧化；碳还原；硫酸浸出

中国是钛资源大国，同时也是钛资源消费大国。仅中国四川攀枝花地区的钛储量就占世界钛储量的25%，占中国钛储量的90.5%［1］。中国对钛资源的需求日益增大，2009年中国钛白粉表观消费量达到114.9万t［2-3］。钛白粉生产方法包括硫酸法和氯化法，而中国90%以上钛白粉采用硫酸法生产。硫酸法技术成熟，但其面临着严重的环保压力［3］。硫酸法除了副产硫酸亚铁外，每生产1 t钛白粉还将产生废酸溶液（H2SO4质量分数为20%）8 t左右。

氯化法是当前国外生产钛白粉的主要方法，因其具有产品质量好、工艺流程短、废副产品少等优点而备受欢迎［4］。……