Factor analysis on the purity of magnesium titanate directly prepared from seashore titanomagnetite concentrate through

  • PDF / 7,839,264 Bytes
  • 9 Pages / 592.8 x 841.98 pts Page_size
  • 84 Downloads / 160 Views

DOWNLOAD

REPORT


Factor analysis on the purity of magnesium titanate directly prepared from seashore titanomagnetite concentrate through direct reduction Xiao-ping Wang 1), Zhao-chun Li 2), Ti-chang Sun 3), Jue Kou 3), and Xiao-hui Li 3) 1) School of Mining and Coal, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China 2) China Sinda Intellectual Property Limited, Beijing 100033, China 3) School of Civil and Resource Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China (Received: 29 September 2019; revised: 21 January 2020; accepted: 22 January 2020)

Abstract: Magnesium titanate was prepared directly through external coal reduction of seashore titanomagnetite concentrate and magnesium oxide (MgO). The effects of roasting temperature and the type and dosage of reductants on the purity of generated magnesium titanate particles were systematically investigated. Scanning electron microscopy and energy-dispersive spectroscopy analyses were performed to characterize the magnesium titanate particles and observe their purity under different conditions. Results showed that the roasting temperature remarkably influenced the purity of magnesium titanate. At 1200, 1300, and 1400°C, some magnesium ferrite and magnesium aluminate spinel were dissolved in magnesium titanate. However, as the roasting temperature increased to 1500°C, relatively pure magnesium titanate particles were generated because no magnesium ferrite was dissolved in them. The type and dosage of the reductants also remarkably affected the purity of magnesium titanate. The amount of fine metallic iron disseminated in the magnesium titanate particles obviously decreased when lignite was used as a reductant at a dosage of 70wt%. Thus, high-purity magnesium titanate particles formed. At a roasting temperature of 1500°C and with 70wt% lignite, the magnesium titanate product with a yield of 30.63% and an iron content of 3.01wt% was obtained through magnetic separation. Keywords: seashore titanomagnetite; magnesium oxide; direct reduction; magnesium titanate

 

1. Introduction As a raw material used for preparing microwave dielectric ceramic  materials,  magnesium  titanate  has  many  industrial applications, such as high-frequency capacitors, temperaturecompensating capacitors, and chip capacitors [1‒2]. It is produced mainly  through  industrial  preparation  methods,   including solid-phase reaction, chemical precipitation, electrochemical  method,  and  polymer  decomposition  [3‒4]. However, these  conventional  methods  have  high   requirements on raw materials and complex processes, resulting in costly magnesium titanate preparation. Seashore  titanomagnetite  (TTM)  is  abundantly  found  in reserves  and  detected  in  mining  [5‒6].  It  contains 5wt%–10wt% TiO2. TiO2 may be separated into an iron concentrate  through  conventional  concentration  methods,  but this phenomenon exacerbates difficulties in ironmaking and prevents the effective recycling of titanium resources [7]. Reduction followed by magnetic separation has b