一種人造金紅石粉末造球的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于四氯化鈦生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人造金紅石粉末造球的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦白粉學(xué)名二氧化鈦(T12)具有最佳的不透明性、白度和光亮度，被認(rèn)為是目前世界上性能最優(yōu)異的白色顏料。鈦白粉被廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、陶瓷、化妝品、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域。
[0003]目前生產(chǎn)鈦白粉的工藝主要為氯化法。氯化法以鈦精礦、高鈦渣、人造金紅石或天然金紅石等富鈦料與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦，經(jīng)精餾提純獲得原料精四氯化鈦。然后通過氣相氧化，速冷后經(jīng)過氣固分離得到鈦白粉，或者采用金屬還原制備海綿鈦產(chǎn)品，進(jìn)而制備鈦合金。由于氯化法制備鈦白粉的方法具有技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)效益好、環(huán)保優(yōu)勢(shì)大、工藝流程短、自動(dòng)化程度高和生產(chǎn)能力大等優(yōu)點(diǎn)。但是，氯化法對(duì)原料的要求高，常需采用高鈦渣或人造金紅石，且對(duì)原料的粒度具有較高的要求。鹽酸浸出鈦鐵礦制備人造金紅石，是國(guó)際上制備富鈦料的主要方法，適用于處理鈣鎂含量高的鈦鐵礦原料。美國(guó)Kerr-McGee公司專利US 4199552提出“還原-鹽酸循環(huán)浸出法”，首先在回轉(zhuǎn)窯中將鈦鐵礦中的Fe3+還原成Fe2+。還原料冷卻后用18%~20%的鹽酸溶解掉鈦鐵礦中Fe、Mn、Mg、Ca等雜質(zhì)。經(jīng)過濾和水洗，在870°C煅燒成人造金紅石。該方法可除去大多數(shù)的雜質(zhì)，獲得高品位的人造金紅石，但是該方法得到的人造金紅石粉化率較高，粉化的物料難以滿足氯化法生產(chǎn)鈦白粉的要求。CN101412536和CN 101244841A公開了一種采用氧化還原-鹽酸浸出法處理攀枝花鈦礦制備人造金紅石的工藝。根據(jù)該法進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果表明，這種技術(shù)可進(jìn)一步降低酸浸細(xì)粉率，取得了很大進(jìn)步。盡管如此，用攀枝花鈦精礦制備人造金紅石的酸浸細(xì)粉率高的技術(shù)問題并沒有完全解決，酸浸后仍然產(chǎn)生少量細(xì)粉，影響產(chǎn)品品質(zhì)及資源利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有人造金紅石制備方法存在的粉化率高、粉化產(chǎn)品難以滿足沸騰氯化生產(chǎn)要求等問題，提出了一種人造金紅石粉末制粒的方法，通過圓盤造粒機(jī)造球，使得人造金紅石生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的細(xì)粉能夠生成一定粒度的球粒進(jìn)而滿足沸騰氯化生產(chǎn)要求，提高資源利用率。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種人造金紅石粉末造球的方法，其特征在于，按以下步驟:
步驟(I)，將人造金紅石粉末與水和粘結(jié)劑按照質(zhì)量比為(98-99): (5-10): (1-2)混合均勻后使用齒爪式粉碎機(jī)打碎，困料時(shí)間為8-12h后得到人造金紅石濕粉料；
步驟(2)，將步驟(I)得到的人造金紅石濕粉料加入圓盤造粒機(jī)中造母球，生成母球后繼續(xù)加入濕粉料并噴水使母球長(zhǎng)大，當(dāng)母球球粒的尺寸達(dá)到60-80目后不再噴水，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圓盤造粒機(jī)4-10h得到濕球粒；
步驟(3)，將步驟(2)得到的濕球粒放入坩禍，坩禍置于馬弗爐中，燒結(jié)溫度為200-500°C，燒結(jié)l_5h得到所需的人造金紅石球粒。
[0006]優(yōu)選的是，所述人造金紅石粉末為鈦鐵礦鹽酸浸出過程中產(chǎn)生的人造金紅石粉末，其粒徑為-150目。
[0007]優(yōu)選的是，所述粘結(jié)劑為聚丙烯酰胺、甘油或膨潤(rùn)土。
[0008]優(yōu)選的是，所述步驟(2)造粒過程圓盤造粒機(jī)轉(zhuǎn)速為20-80r/min，制球時(shí)間為4-10ho
[0009]本發(fā)明利用人造金紅石粉末制備能夠用作沸騰氯化法制備TiCl4爐料的造球方法。人造金紅石顆粒由以下組分制備而成:98wt%-99wt%的主料，所述主料為人造金紅石粉末，粒度在-150目以下；lwt%-2wt%的輔料，所述輔料為粘結(jié)劑；主料和輔料之和為100% ；造球過程中另外加入5%wt-10wt%的水。本發(fā)明采用鹽酸法浸出鈦鐵礦過程中得到的粉碎人造金紅石顆粒為原料，通過制粒獲得顆粒與強(qiáng)度適中、能夠用作沸騰氯化法制備11(:14的爐料，工藝簡(jiǎn)單，成本較低，能夠有效的實(shí)現(xiàn)粉化人造金紅石的利用。具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明所用原料為人造金紅石制備過程中產(chǎn)生的粉化物料，此類物料難以作為沸騰氯化爐原料，通過圓盤造粒機(jī)造球，能將粉化人造金紅石物料加以利用，提高資源利用率;
(2)本發(fā)明制得的人造金紅石球粒粒度均勻，強(qiáng)度適宜，能夠較好的滿足沸騰氯化工藝要求。
[0010](3)本發(fā)明工藝過程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，易于進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0012]本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0013]實(shí)施例1
一種人造金紅石粉末造球的方法，包括如下步驟:
步驟(I)，將人造金紅石粉末與水和聚丙烯酰胺按照質(zhì)量比98:5:2混合均勻后使用齒爪式粉碎機(jī)打碎，困料12h后得到人造金紅石濕粉料；
步驟(2)，將步驟(I)得到的人造金紅石濕粉料加入圓盤造粒機(jī)中造母球，生成母球后繼續(xù)加入濕粉料并噴水使母球長(zhǎng)大，當(dāng)球粒的尺寸達(dá)到60-80目時(shí)不再噴水，保持圓盤轉(zhuǎn)速20r/min繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圓盤造粒機(jī)1h得到濕球粒；
步驟(3)，將步驟(2)得到的濕球粒放入坩禍，坩禍至于馬弗爐中，200°C下燒結(jié)5h得到所需的人造金紅石球粒。
[0014]實(shí)施例2
一種人造金紅石粉末造球的方法，包括如下步驟:
步驟(I)，將人造金紅石粉末與水和甘油按照質(zhì)量比99:10:1混合均勻后使用齒爪式粉碎機(jī)打碎，困料8h后得到人造金紅石濕粉料；
步驟(2)，將步驟(I)得到的人造金紅石濕粉料加入圓盤造粒機(jī)中造母球，生成母球后繼續(xù)加入濕粉料并噴水使母球長(zhǎng)大，當(dāng)球粒的尺寸達(dá)到60-80目時(shí)不再噴水，保持圓盤轉(zhuǎn)速80r/min繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圓盤造粒機(jī)4h得到濕球粒；
步驟(3)，將步驟(2)得到的濕球粒放入坩禍，坩禍至于馬弗爐中，500°C下燒結(jié)Ih得到所需的人造金紅石球粒。
[0015]實(shí)施例3
一種人造金紅石粉末造球的方法，包括如下步驟:
步驟(I)，將人造金紅石粉末與水和粘結(jié)劑膨潤(rùn)土按照質(zhì)量比98:8:2混合均勻后使用齒爪式粉碎機(jī)打碎，困料1h后得到人造金紅石濕粉料；
步驟(2)，將步驟(I)得到的人造金紅石濕粉料加入圓盤造粒機(jī)中造母球，生成母球后繼續(xù)加入濕粉料并噴水使母球長(zhǎng)大，當(dāng)球粒的尺寸達(dá)到60-80目時(shí)不再噴水，保持圓盤轉(zhuǎn)速50r/min繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圓盤造粒機(jī)6h得到濕球粒；
步驟(3)，將步驟(2)得到的濕球粒放入坩禍，坩禍至于馬弗爐中，400°C下燒結(jié)2h得到所需的人造金紅石球粒。
[0016]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種人造金紅石粉末造球的方法，其特征在于，按以下步驟: 步驟(I)，將人造金紅石粉末與水和粘結(jié)劑按照質(zhì)量比為(98-99): (5-10): (1-2)混合均勻后使用齒爪式粉碎機(jī)打碎，困料時(shí)間為8-12h后得到人造金紅石濕粉料； 步驟(2)，將步驟(I)得到的人造金紅石濕粉料加入圓盤造粒機(jī)中造母球，生成母球后繼續(xù)加入濕粉料并噴水使母球長(zhǎng)大，當(dāng)母球球粒的尺寸達(dá)到60-80目后不再噴水，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)圓盤造粒機(jī)4-10h得到濕球粒； 步驟(3)，將步驟(2)得到的濕球粒放入坩禍，坩禍置于馬弗爐中，燒結(jié)溫度為200-500°C，燒結(jié)l_5h得到所需的人造金紅石球粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人造金紅石粉末造球的方法，其特征在于，所述人造金紅石粉末為鈦鐵礦鹽酸浸出過程中產(chǎn)生的人造金紅石粉末，其粒徑為-150目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人造金紅石粉末造球的方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑為聚丙烯酰胺、甘油或膨潤(rùn)土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人造金紅石粉末造球的方法，其特征在于，所述步驟(2)造粒過程圓盤造粒機(jī)轉(zhuǎn)速為20_80r/min，制球時(shí)間為4_10h。
【專利摘要】本發(fā)明公開人造金紅石粉末造球的方法，采用鹽酸法浸出鈦鐵礦過程中得到的粉碎人造金紅石顆粒為原料，通過制粒獲得顆粒與強(qiáng)度適中、能夠用作沸騰氯化法制備TiCl4的爐料，工藝簡(jiǎn)單，成本較低，能夠有效的實(shí)現(xiàn)粉化人造金紅石的利用。本發(fā)明所用原料為人造金紅石制備過程中產(chǎn)生的粉化物料，此類物料難以作為沸騰氯化爐原料，通過圓盤造粒機(jī)造球，能將粉化人造金紅石物料加以利用，提高資源利用率；制得的人造金紅石球粒粒度均勻，強(qiáng)度適宜，能夠較好的滿足沸騰氯化工藝要求。
【IPC分類】C01G23-02
【公開號(hào)】CN104843775
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510221723
【發(fā)明人】崔濤, 和曉才, 謝剛, 彭建蓉, 袁野, 賴浚, 田林, 柯浪, 徐俊毅, 徐慶鑫, 許娜, 謝天鑒, 施輝獻(xiàn)
【申請(qǐng)人】昆明冶金研究院
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月5日