编号：FTJS10215
篇名：钛精矿碳热硫化制备含硫MAX相Ti2SC
作者：张振乾 庞昇 丛良伟 许有芃 李来时 吴玉胜 王志
关键词：钛精矿 碳热硫化 MAX相 Ti2SC 高纯度 原位物理分离
机构：沈阳工业大学材料科学与工程学院 中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心
摘要：含硫MAX相Ti2SC被认为是很有潜力的高温结构材料及熔盐电解提钛前驱体。但现有制备方法均涉及高值Ti粉、TiC粉及TiS粉的使用,难以实现其规模化应用。本工作以钛精矿为钛源,黄铁矿为硫源,石墨球形尾料为碳源,探索了碳热硫化钛精矿低成本制备高纯Ti2SC的可行性。研究了FeTiO3/FeS2/C体系中Ti2SC的形成机理;石墨添加量、烧结温度与烧结时间对产物纯度与形貌的影响规律;高温原位物理分离副产物Fe对提纯过程酸用量减少的实际占比。结果表明,Ti2SC生成的关键反应是FeTiO3碳热还原中间产物Ti3O5在熔融FeS中直接脱氧重构为Ti2SC;石墨添加量27.4wt%的试样经1400℃下烧结4 h及后续酸洗处理,可以得到纯度大于96wt%的Ti2SC;1700℃下的高温烧结可以实现部分副产物Fe与Ti2SC的分离,酸洗提纯过程酸用量减少72.7%。该方法有望实现高纯Ti2SC的规模化制备。
