电炉钛渣氧化--还原浸出除杂制备富钛料的研究的开题报告.docx

电炉钛渣氧化--还原浸出除杂制备富钛料的研究的开题报告
一、研究背景
钛是一种重要的金属材料，具有优异的物理和化学性质，广泛应用于航空、航天、船舶、医疗、电子等领域。钛矿是钛金属的主要原料，但其中常含有铁、铝、镁等杂质，严重影响了钛金属的性能和使用寿命。因此，开展高效、低成本的除杂方法成为钛金属研究的重要方向之一。
电炉钛渣氧化--还原浸出是一种常用的除杂方法，通过对钛渣进行氧化、还原和酸浸等处理，可以去除其中的杂质，得到富含钛的金属材料。钛渣氧化--还原浸出技术具有成本低、操作简便、除杂彻底、产出量大等优点，对于加强我国钛金属领域的技术研究和生产具有重要意义。
二、研究意义
目前，国内外对于电炉钛渣氧化--还原浸出除杂制备富钛料的研究仍处于起步阶段，尚存在一些技术问题。本研究旨在通过实验分析，探究电炉钛渣氧化--还原浸出除杂制备富钛料的工艺参数、生产能力和产品质量等方面的影响因素，为开展钛金属除杂技术的优化研究提供基础数据和参考。
三、研究内容和方法
本研究将钛渣分为样品A、B、C三种，分别进行氧化、还原和酸浸等处理，以获取富含钛的金属材料。具体研究内容和方法如下：
1.研究目标
通过对氧化、还原和酸浸等不同环节的实验对比分析，确定电炉钛渣氧化--还原浸出除杂制备富钛料的最优工艺流程，并探究工艺参数、生产能力和产品质量等因素的变化规律。
2.实验步骤
a.样品制备
将3份钛渣样品分别标记为A、B、C，并按照一定比例混合后进行分析。
b.氧化处理
将样品A放入炉内进行氧化处理，处理温度为1200℃，处理时间为2h。处理后的钛渣样品待用。
c.还原处理
将处理后的钛渣样品放入还原炉内进行还原处理，还原温度为1000℃，还原时间为1h。处理后的钛渣样品待用。
d.酸浸处理
将处理后的钛渣样品放入浸渍罐中，加入硝酸和氢氟酸进行酸浸处理，处理时间为2h。浸出液中铁、铝、镁等杂质的含量应小于0.01%。处理后的富钛料待用。
e.产品分析
对所得的富钛料进行分析，含钛量应大于99.5%，其他杂质元素的含量应小于0.5%。
3.实验设备
本研究将使用电炉、还原炉、浸渍罐等设备进行实验分析。
四、研究预期结果
通过本研究，可以获得电炉钛渣氧化--还原浸出除杂制备富钛料的最优工艺流程，明确工艺参数、生产能力和产品质量等方面的影响因素，并为优化钛金属除杂技术提供基础数据和参考。预期达到以下结果：
1.确定最佳的氧化、还原和酸浸处理时间和温度等参数。
2.确定最佳的钛渣样品比例和分析方法。
3.确定最佳的富钛料配比及杂质含量控制方法。
4.优化生产工艺流程，提高生产效率和产品质量。
五、研究进度计划
本研究将于2021年6月开始，预计于2022年5月完成。具体进度如下：
1.2021年6月至7月：制备钛渣样品，初步开展氧化实验。
2.2021年8月至9月：开展钛渣还原实验。
3.2021年10月至11月：进行酸浸处理和产品分析，确定富钛料配比和杂质含量控制方法。
4.2021年12月至2022年3月：优化工艺流程和产品质量，进行数据分析和结果归纳。
5.2022年4月至5月：完成实验报告撰写和结论总结。
六、参考文献
1.钛--从矿物到金属，斯文·西雅维拉克，美国化学会出版社，2011年。
2.电炉钛渣氧化还原过程的机理研究，李海燕，国家重点实验室报告，2009年。
3.钛金属除杂技术研究综述，何海波，钛金属学报，2015年。