Research of the processes of reductive-nitrating roasting of perovskite concentrate with the addition of SiO2
- 作者: Anisonyan K.G.1, Kop'ev D.Y.1, Olyunina T.V.1, Sadykhov G.B.1
-
隶属关系:
- Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science RAS
- 期: 编号 4 (2025)
- 页面: 5-14
- 栏目: Articles
- ##submission.datePublished##: 15.08.2025
- URL: https://vietnamjournal.ru/0869-5733/article/view/697606
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869573325040514
- ID: 697606
如何引用文章
详细
The paper presents the results of a study on the reducing-nitrating roasting of perovskite concentrate from the Afrikanda deposit to convert titanium into its nitride, which can then be subjected to low-temperature chlorination (300–500 °C) with the extraction of titanium in the form of TiCl4. The material composition of the perovskite concentrate has been clarified. A thermodynamic assessment of the equilibrium compositions in the CaTiO3-SiO2-C-N2 system in the temperature range of 1250–1350 °C has been carried out. The phase compositions of the roasting products obtained at the specified temperatures with different amounts of SiO2 additive used to bind CaO formed during perovskite nitriding have been studied. It has been shown that the maximum conversion of titanium into its nitride is achieved at temperatures above 1300 °C. At the same time, an increase in the amount of SiO2 additive in the batch also promotes the formation of the oxynitride phase. When SiO2 is added in the molar ratio CaO:SiO2 = 3:1, unreacted perovskite remains in the calcination product. In addition, the product contains residual calcium oxide, and the silicate phase consists of CaO·SiO2 and 2CaO·SiO2. The maximum transfer of titanium to the nitride phase is achieved at a molar ratio of CaO:SiO2 = 1:1. Under these conditions, CaO·SiO2 will predominate in the silicate phase.
作者简介
K. Anisonyan
Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science RAS
编辑信件的主要联系方式.
Email: kanisonyan@imet.ac.ru
Moscow
D. Kop'ev
Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science RAS
Email: kanisonyan@imet.ac.ru
Moscow
T. Olyunina
Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science RAS
Email: kanisonyan@imet.ac.ru
Moscow
G. Sadykhov
Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science RAS
Email: kanisonyan@imet.ac.ru
Moscow
参考
- Государственный доклад "О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской федерации в 2022 году". - М. : ВИМС, 2023. 639 с.
- Резниченко, А.В. Титаномагнетиты. Месторождения, металлургия, химическая технология / В.А. Резниченко, Л.И. Шабалин. - М. : Наука, 1986. 294 с.
- Садыхов, Г.Б. Особенности титанового сырья России и перспективы его использования для производства титана и его пигментного диоксида / Г.Б. Садыхов, К.Г. Анисонян, Ю.В. Заблоцкая, К.В. Гончаров, Д.Ю. Копьев, Т.В. Олюнина, А.С. Тужилин, Б.Г. Балмаев // Металлы. 2024. No3. С.3-20.
- Резниченко, В.А. Электрометаллургия и химия титана / В.А. Резниченко, В.С. Устинов, И.А. Карязин, Ф.Б. Халимов. - М. : Наука, 1983. 246 с.
- Николаев, А.И. Перовскитовый концентрат - перспективное нетрадиционное сырье для производства титановой и редкометалльной продукции / А.И. Николаев, Л.Г. Герасимова, В.Б. Петров, В.Г. Майоров // Комплексное использование минерального сырья. 2015. No2. С.26-34.
- Николаев, А.И. Перспективы использования Африкандского месторождения перовскитовых руд как сырьевой базы для обеспечения отечественной промышленности стратегическими материалами, содержащими титан и редкие металлы / А.И. Николаев // Север промышленный. 2007. No8. С.62-64.
- Николаев, А.И. Попутное производство РЗМ при переработке перовскитового концентрата Африкандского месторождения / А.И. Николаев, В.Т. Калинников // Цв. металлы. 2013. No3. С. 58-63.
- Майоров, В.Г. Изучение условий отделения тория от редкоземельных и других элементов осаждением из растворов с высоким содержанием хлорида кальция при переработке перовскита / В.Г. Майоров // Цв. металлы. 2007. No1. С.69-71.
- Пат. RU2145980. МПК С22В 3/06, 34/24, 60/02. Способ переработки лопаритового концентрата / Зоц Н.В., Шестаков С.В. ; заявл. 27.07.1999 ; опубл. 27.02.2000. 9 с.
- Liu Y. Mechanism on reduction and nitridation of micrometer-sized titania with ammonia gas / Liu Y., Wang Y., Zhang Y., You Zh., Lv X. // J. Amer. Ceram. Soc. 2020. V.103. Is.6. P.3905-3916.
- Liu Y. Isothermal reduction and nitridation kinetics of ilmenite concentrate in ammonia gas / Liu Y., He F., Hu Q., Huang Q., You Zh., Qiu G., Lv X. // Minerals Eng. 2023. V.203.
- Swanepoel, J.J. Process development for the removal iron from nitride ilmenite / J.J. Swanepoel. - University of Pretoria. 2010. 151 p.
- Yaraghi, A. Aeration leaching of iron from nitrided malaysian ilmenite reduced by Polystyrene-Coal reductant / A. Yaraghi, M. Sapri, N. Baharun [et al.] // Procedia Chem. 2016. V.19. P.715-720.
- Adipuri, A. Chlorination of reduced ilmenite concentrates and synthetic rutile / Adipuri A., Li Ya., Zhang G., O. Ostrovski // Intern. J. Mineral Proc. 2011. V.100. P.166-171.
- Резниченко, В.А. Электротермия титановых руд / В.А. Резниченко. - М. : Наука, 1969. 207 с.
- Анисонян, К.Г. Исследование восстановительного нитрирующего обжига кварц-ильменитового концентрата из шлама лейкоксеновых песчаников / К.Г. Анисонян, Г.Б. Садыхов, Т.В. Олюнина, Д.Ю. Копьев, М.Д. Панова // Металлы. 2024. No1. С.3-10.
- Акатьева, Л.В. Развитие химико-технологических основ процессов переработки сырья для получения силикатов кальция и композиционных материалов : дис. ... д.т.н. 05.17.11 / Лидия Викторовна Акатьева. - М., 2014. 328 с.
- Бабушкин, В.И. Термодинамика силикатов / В.И. Бабушкин, Г.М. Матвеев, О.П. Мчедлов-Петросян. - М. : Стройиздат, 1986. 286 с.
- Вест, А. Химия твердого тела. Теория и приложения: в 2 ч. Ч.2. / А. Вест. - М. : Мир, 1988. 336 с.
- Пат. RU2062256C1. МПК С01G23/00, 23/02. Способ получения тетрахлорида титана / Мостерт Г.Я., Рорманн Б.Р., Ведлейк Р.Дж., Бакстер Р.Ч. ; заявл. 24.07.1991 ; опубл. 20.06.1996. 13 c.
补充文件
