專利名稱：一種鈦鐵礦的分離方法
《技術(shù)領(lǐng)域》本發(fā)明屬于冶煉方法，特別是直接使鈦鐵礦中的各成份分離的方法。
《技術(shù)背景》傳統(tǒng)的分離鈦鐵礦技術(shù)較為復(fù)雜，需要加熱，使熔融的礦物按其比重的不同進(jìn)行分離。在這過程中，礦物的回收率很低，且有許多有用的物質(zhì)被作為礦渣而廢棄，留下來的通常是鈦和鐵；另外大量的鈦與鐵會(huì)混合成合金狀態(tài)，進(jìn)一步分離有一定難度，且又要耗費(fèi)許多資金。
《發(fā)明內(nèi)容》本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種新的鈦鐵礦的分離方法，其工藝簡(jiǎn)單，可直接分離鈦鐵礦中的多種物質(zhì)，分離效果好，純度高，各產(chǎn)品的制造成本低。
本發(fā)明的技術(shù)手段是，在真空狀況下，先將鈦鐵礦粉加入1600～23000℃的等離子爐中，使其氣化，再進(jìn)入24000～40000℃的感應(yīng)爐，使各成份分子的電子層分離，得到分離的物質(zhì)，又進(jìn)入冷卻器，使已分離的混合粉末冷卻，最后將這些粉末送入分離器分離，將不同的產(chǎn)品分離開，并同時(shí)將分離出來的氧氣抽走。
由于本發(fā)明分離鈦鐵礦時(shí)所發(fā)生的化學(xué)分解反應(yīng)是在真空中進(jìn)行，并且合理地應(yīng)用了兩級(jí)溫度很高的爐子——離子爐和感應(yīng)爐，可充分地保證分解所需的溫度，并可避免在很高的溫度環(huán)境下再發(fā)生化合反應(yīng)，所以可以較容易地將鈦鐵礦中的各組分分離開。
下面，提供本發(fā)明的生產(chǎn)流程圖和幾個(gè)具體實(shí)施例，對(duì)其技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
《


》圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)流程圖。
圖中各標(biāo)號(hào)依次為，礦粉入口1，等離子爐2，感應(yīng)爐3，冷卻器4，冷卻液出口5，冷卻液入口6，分離粉末出口7，儲(chǔ)氧罐8。
《具體實(shí)施方式
》實(shí)施例1選用云南省富民的鈦鐵礦，粉碎成600目粒度的礦粉，在真空度為0.07～0.01托的狀態(tài)下，從帶陰極的礦粉入口1將礦粉送入等離子爐2中，而陽極設(shè)在爐的出口處，等離子爐2從用的技術(shù)參數(shù)為，30～500V，150～200Kw，在爐內(nèi)產(chǎn)生2000℃的高溫，這時(shí)，礦粉變成高溫氣體；氣化的鈦鐵礦接著被送入感應(yīng)爐3中，爐的技術(shù)參數(shù)為，150～200Kw，60～150KV，2000～5000THz，爐的中心溫度達(dá)到26000℃，這時(shí)鈦鐵礦中分子的電子層產(chǎn)生分離，得到氣化的被熱分解的產(chǎn)品；將分解的氣體送進(jìn)冷卻器4中，冷卻器4采用金屬鈉為冷卻介質(zhì)循環(huán)制冷，使鐵、鈦、氧、鐵鈦合金和其它物質(zhì)的細(xì)粒以每秒400℃的冷卻速度迅速驟冷，最終溫度為120℃；用真空泵將氧氣由冷卻器4抽到儲(chǔ)氧罐8繼續(xù)冷卻，再壓縮裝瓶；固態(tài)的粉末由分離粉末出口7被送到分離器(圖中未畫)，根據(jù)各產(chǎn)品的比重不同，用帶調(diào)頻的直線電機(jī)帶動(dòng)各產(chǎn)品的粉末運(yùn)動(dòng)，不同比重的產(chǎn)品落到不同的位置，可方便地將鐵、鈦、鐵鈦合金和其它固態(tài)粉末分離開，獲得純度較高的各種產(chǎn)品。
實(shí)施例2選用云南省祿勸的鈦鐵礦，粉碎成620目粒度的礦粉，在真空度為0.07～0.01托的狀態(tài)下，從帶陰極的礦粉入口1將礦粉送入等離子爐2中，而陽極設(shè)在爐的出口處，等離子爐2從用的技術(shù)參數(shù)為，30～500V，150～200Kw，在爐內(nèi)產(chǎn)生10000℃的高溫，這時(shí)，礦粉變成高溫氣體；氣化的鈦鐵礦接著被送入感應(yīng)爐3中，爐的技術(shù)參數(shù)為，150～200Kw，60～150KV，2000～5000THz，爐的中心溫度達(dá)到30000℃，這時(shí)鈦鐵礦中分子的電子層產(chǎn)生分離，得到氣化的被熱分解的產(chǎn)品；將分解的氣體送進(jìn)冷卻器4中，冷卻器4采用金屬鈉為冷卻介質(zhì)循環(huán)制冷，使鐵、鈦、氧、鐵鈦合金和其它物質(zhì)的細(xì)粒以每秒450℃的冷卻速度迅速驟冷，最終溫度為120℃；用真空泵將氧氣由冷卻器4抽到儲(chǔ)氧罐8繼續(xù)冷卻，再壓縮裝瓶；固態(tài)的粉末由分離粉末出口7被送到分離器(圖中未畫)，根據(jù)各產(chǎn)品的比重不同，用帶調(diào)頻的直線電機(jī)帶動(dòng)各產(chǎn)品的粉末運(yùn)動(dòng)，不同比重的產(chǎn)品落到不同的位置，可方便地將鐵、鈦、鐵鈦合金和其它固態(tài)粉末分離開，獲得純度較高的各種產(chǎn)品。
實(shí)施例3選用云南省武定的鈦鐵礦，粉碎成650目粒度的礦粉，在真空度為0.07～0.01托的狀態(tài)下，從帶陰極的礦粉入口1將礦粉送入等離子爐2中，而陽極設(shè)在爐的出口處，等離子爐2從用的技術(shù)參數(shù)為，30～500V，150～200Kw，在爐內(nèi)產(chǎn)生20000℃的高溫，這時(shí)，礦粉變成高溫氣體；氣化的鈦鐵礦接著被送入感應(yīng)爐3中，爐的技術(shù)參數(shù)為，150～200Kw，60～150KV，2000～5000THz，爐的中心溫度達(dá)到40000℃，這時(shí)鈦鐵礦中分子的電子層產(chǎn)生分離，得到氣化的被熱分解的產(chǎn)品；將分解的氣體送進(jìn)冷卻器4中，冷卻器4采用金屬鈉為冷卻介質(zhì)循環(huán)制冷，使鐵、鈦、氧、鐵鈦合金和其它物質(zhì)的細(xì)粒以每秒500℃的冷卻速度迅速驟冷，最終溫度為120℃；用真空泵將氧氣由冷卻器4抽到儲(chǔ)氧罐8繼續(xù)冷卻，再壓縮裝瓶；固態(tài)的粉末由分離粉末出口7被送到分離器(圖中未畫)，根據(jù)各產(chǎn)品的比重不同，用帶調(diào)頻的直線電機(jī)帶動(dòng)各產(chǎn)品的粉末運(yùn)動(dòng)，不同比重的產(chǎn)品落到不同的位置，可方便地將鐵、鈦、鐵鈦合金和其它固態(tài)粉末分離開，獲得純度較高的各種產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種鈦鐵礦的分離方法，其特征是在真空狀況下，先將鈦鐵礦粉加入1600～23000℃的等離子爐中，使其氣化，再進(jìn)入24000～40000℃的感應(yīng)爐，使各成份分子的電子層分離，得到分離的物質(zhì)，又進(jìn)入冷卻器，最后將混合粉末送入分離器分離，并將分離出的氧氣抽走。
2.按權(quán)利要求1所述的鈦鐵礦的分離方法，其特征是鈦鐵礦粉的粒度為600目以上，分離時(shí)的真空度為0.07～0.01托，冷卻器中以金屬鈉為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻，其冷卻速度是400～500℃/秒，冷卻器內(nèi)的最終溫度為120℃。
全文摘要
一種鈦鐵礦的分離方法。本發(fā)明屬于冶煉方法，特別是直接使鈦鐵礦中的各成份分離的方法。本法是在真空狀況下，先將鈦鐵礦粉加入1600～23000℃的等離子爐中，使其氣化，再進(jìn)入24000～40000℃的感應(yīng)爐，使各成份分子的電子層分離，得到分離的物質(zhì)，又進(jìn)入冷卻器，最后將混合粉末送入分離器分離，并將分離出的氧氣抽走。本技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，分離效果好，各產(chǎn)品的制造成本低。
文檔編號(hào)C22B5/16GK1403605SQ0112885
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月13日
發(fā)明者耿尚彝 申請(qǐng)人:耿尚彝