鈦精礦碳熱硫化制備含硫MAX相Ti2SC

編號(hào)：FTJS10215

篇名：鈦精礦碳熱硫化制備含硫MAX相Ti2SC

作者：張振乾 龐昇 叢良偉 許有芃 李來時(shí) 吳玉勝 王志

關(guān)鍵詞： 鈦精礦 碳熱硫化 MAX相 Ti2SC 高純度 原位物理分離

機(jī)構(gòu)： 沈陽工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所戰(zhàn)略金屬資源綠色循環(huán)利用國(guó)家工程研究中心

摘要： 含硫MAX相Ti2SC被認(rèn)為是很有潛力的高溫結(jié)構(gòu)材料及熔鹽電解提鈦前驅(qū)體。但現(xiàn)有制備方法均涉及高值Ti粉、TiC粉及TiS粉的使用,難以實(shí)現(xiàn)其規(guī)�；瘧�(yīng)用。本工作以鈦精礦為鈦源,黃鐵礦為硫源,石墨球形尾料為碳源,探索了碳熱硫化鈦精礦低成本制備高純Ti2SC的可行性。研究了FeTiO3/FeS2/C體系中Ti2SC的形成機(jī)理;石墨添加量、燒結(jié)溫度與燒結(jié)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物純度與形貌的影響規(guī)律;高溫原位物理分離副產(chǎn)物Fe對(duì)提純過程酸用量減少的實(shí)際占比。結(jié)果表明,Ti2SC生成的關(guān)鍵反應(yīng)是FeTiO3碳熱還原中間產(chǎn)物Ti3O5在熔融FeS中直接脫氧重構(gòu)為Ti2SC;石墨添加量27.4wt%的試樣經(jīng)1400℃下燒結(jié)4 h及后續(xù)酸洗處理,可以得到純度大于96wt%的Ti2SC;1700℃下的高溫?zé)�結(jié)可以實(shí)現(xiàn)部分副產(chǎn)物Fe與Ti2SC的分離,酸洗提純過程酸用量減少72.7%。該方法有望實(shí)現(xiàn)高純Ti2SC的規(guī)模化制備。