盐酸法水冶钛铁矿制备二氧化钛（TiO2）的绿色工艺研究：萃取体系优化与水解机制解析

本文系统研究了盐酸法水冶钛铁矿制备二氧化钛（TiO2）的绿色工艺，通过优化萃取剂与稀释剂体系，实现了Fe(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)的高效分离（纯度达99.78%），并深入揭示了酸性氯化物介质中TiO2晶体的水解成核、生长与团聚机制，为绿色高性能钛白生产提供了新策略。

　　

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Materials

实验所用主要试剂信息如表1所示。钛铁矿由山东道恩钛业有限公司提供，其组成与元素成分见图S1（XRD图谱）和图S2（能谱分析EDS），表明矿石中含有K、Ca、Ti、Fe、V、Cr、Mn等元素。钛铁矿浸出液通过盐酸溶解矿石获得，浸出效率约97%。

The influence of spatial configuration on the extraction capacity of extractants

选取不同空间构型的酰胺类萃取剂对钛铁矿浸出液进行萃取。图2记录了溶液中主要金属离子Fe(Ⅲ)和Ti(Ⅳ)的萃取结果。图S3为各萃取剂的静电势表面图及最低静电势点。所有萃取剂对Fe(Ⅲ)均具强萃取能力，但仅二酰胺D001和D002能同步萃取Ti(Ⅳ)。空间构型差异导致萃取剂与金属离子配位能力不同，进而影响选择性。

Conclusion

通过分析稀释剂极性，解决了负载有机相分层现象，优化了Fe(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)高效萃取分离工艺路线。该体系显著提升萃取容量、钛铁选择性与分离效率，最终获得纯度约99.78%的Ti(Ⅳ)溶液，并成功制备金红石型TiO₂。