Valorization of titanium production waste for selective Fe–Ti separation and concentrate production from titanomagnetite: response-surface optimization of chloride-assisted reduction roasting

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.36547/ams.32.3.2315
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Titanium production wastes represent an underutilized secondary resource with potential value as functional additives in metallurgical processing. This study investigates the chloride-assisted reduction roasting of high-titanium titanomagnetite concentrate using semi-coke, spent titanium chlorinator melt (SMTC), a chloride-rich titanium production waste, and CaF2 to achieve selective Fe–Ti separation. A four-factor Box–Behnken response-surface design was applied to quantify the effects of roasting temperature and semi-coke, SMTC, and CaF2 dosages on Fe grade, Fe recovery, TiO2 grade, TiO2 recovery, and iron metallization. RSM identified roasting temperature as the dominant process variable and delineated a broad high-performance region. The practically optimal conditions were 1200 °C, 20 wt.% semi-coke, 30 wt.% SMTC, and 4 wt.% CaF2, yielding a magnetic fraction containing 91.24 wt.% Fe at 91.94% recovery and a non-magnetic fraction containing 62.78 wt.% TiO2 at 96.04% recovery. Compared with NaCl, SMTC provided a substantially better balance between iron metallization and titanium partitioning. XRD and EPMA revealed extensive formation and coalescence of metallic α-Fe together with enrichment of rutile and magnesium titanate in the non-magnetic product. These findings demonstrate that chloride-rich titanium production waste can serve as an effective process additive for selective Fe–Ti separation, providing a dual pathway for titanomagnetite beneficiation and metallurgical waste valorization.