脱水天然金红石的生产方法技术

技术编号:1428268 阅读:282 留言:1更新日期:2012-04-11 18:40
一种脱水天然金红石的生产方法,以天然金红石为原料,将原料加入具有氧化性气氛的窑炉内进行加热焙烧,然后保温,加热温度为700~1100℃,保温时间为0.5~5小时。其可使天然金红石中锐钛矿型、板钛矿型及白钛矿型二氧化钛转型变成金红石型二氧化钛,大大提高天然金红石中金红石型二氧化钛的含量,并可除去结晶水、降低C、S、P等杂质的含量,为生产不锈钢及低氢、超低氢等特种焊接材料提供了一种优质的辅助材料。

【技术实现步骤摘要】
脱水天然金红石的生产方法
本专利技术涉及一种焊接材料的生产方法,特别是一种脱水天然金红石的生产方法。
技术介绍
    天然金红石是焊接材料常用的辅助材料之一,其有效成分为二氧化钛。二氧化钛微观结构除了金红石型外,还有锐钛矿型、板钛矿型及白钛矿型等多种结构,其中金红石型结构对焊条焊接工艺性能最为有利。通常人们为提高二氧化钛的品位,只是注重于去除其杂质,如C、S、P等,但对于其结晶水以及锐钛矿型、板钛矿型及白钛矿型二氧化钛转变成金红石型二氧化钛却并不重视。如专利申请96117814.0提供了“一种金红石型高纯二氧化钛的制造方法”,采用特殊的硫酸法进行酸解,浸取还原,沉降过滤结晶分离,水解过滤洗涤干燥煅烧粉碎等工艺和特殊的助剂制成。它的优点是:生产成本很低,生产的产品纯度很高、达99.90%以上;专利申请98113128.X提供了一种“盐酸法制取金红石型钛白粉”,在耐盐酸的反应釜中,加入稀盐酸,在偏钛酸水解晶种的存在下,同时加入经粉碎的钛铁矿和还原剂,维持温度在108~110℃,在钛铁矿分解和偏钛酸水解的整个过程中,保持微量还原剂的存在,分解和水解结束后过滤,将偏钛酸与母液分离,偏钛酸进行水洗,采用重力选矿的方法将偏钛酸中粒度稍大的未分解的矿物分离,然后加入HF将偏钛酸中的SiO#-[2]除去,然后偏钛酸进行漂白和盐处理,-->最后在850~900℃煅烧。上述不但工艺较为复杂,污染大,设备防腐要求高,产品无法满足生产不锈钢及低氢、超低氢焊接材料的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点而提供一种脱水天然金红石的生产方法,它不但可使其它类型的二氧化钛转型变成金红石型二氧化钛,而且可同时除去结晶水并降低C、S、P等杂质的含量,达到特种焊接材料性能要求。本专利技术的目的可以通过如下技术措施来实现:本方法以天然金红石为原料,将原料加入具有氧化性气氛的窑炉内进行加热焙烧,并进行保温,加热焙烧温度为700~1000℃,保温时间为0.5~5小时。所述的氧化性气氛采用空气剩余系数控制,空气剩余系数为1.05~1.1。为缩短焙烧时间,节约能耗,加热焙烧温度最好为900~1000℃,保温时间最好为1~2.5小时。窑或炉可为固定式或回转式。在上述的加料过程中,可一次性完成加料进行焙烧,但这样可能会使原料受热不均,影响效果。因此,采用分步加料方式比较理想,即当温度上升到加热温度初段时,加入一定量的原料,继续升温,当温度上升至一定范围时,大量投料完成加料过程,以利于天然金红石充分转型以及降低各种杂质和去除结晶水。本专利技术的机理在于天然金红石的锐钛矿型、板钛矿型及白钛矿型等复合结构的二氧化钛在高温氧化条件下可向金红石型二氧化钛转化,而天然金红石中的结晶水在高温氧化条件下可从化合态变为游离态排出,并且C、S绝大部分从天然金红石中被分解并以CO2、SO2形式随烟气排出,P则相对-->稳定,但仍有一部分会分解氧化成P2O5排出,因而含P量也会降低。本专利技术的有益效果是:大大提高天然金红石中金红石型二氧化钛的含量,其使用性能与同品级人造金红石相当;不含结晶水,对减少焊接材料中扩散氢含量,增强焊缝金属抗裂性有利;C、S、P杂质含量较普通天然金红石低,对改善焊接材料的内在性能更为有利;完全可替代进口优质天然金红石及人造金红石用于不锈钢及低氢、超低氢等特殊焊接材料的生产。具体实施方式以下实施例具体地描述了本专利技术。采用回转窑,其氧化性气氛采用空气剩余系数控制,空气剩余系数为1.05~1.1之间。实施例一:将具有氧化性气氛的回转窑加热,当窑内温度为800~850℃时,加入少量天然金红石进行焙烧,继续加热升温,当温度上升至900~950℃,大量投料,投料完毕,并在900~950℃之间保温时间1小时。焙烧后的天然金红石冷却后,经筛分、检验、掺和,可得成品脱水金红石。以下是处理前天然金红石和本成品的参数:实施例二:将具有氧化性气氛的回转窑加热,当窑内温度为800~850℃时,加入-->少量天然金红石进行焙烧,继续加热升温,当温度上升至950~1000℃,大量投料,投料完毕,并在950~1000℃之间保温时间1小时。焙烧后的天然金红石冷却后,经筛分、检验、掺和,可得成品脱水金红石。以下是处理前天然金红石和本成品的参数:实施例三:将具有氧化性气氛的回转窑加热,当窑内温度为800~850℃时,加入少量天然金红石进行焙烧,继续加热升温,当温度上升至900~950℃,大量投料,投料完毕,并在900~950℃之间保温时间1小时。焙烧后的天然金红石冷却后,经筛分、检验、掺和,可得成品脱水金红石。以下是处理前天然金红石和本成品的参数:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱水天然金红石的生产方法,以天然金红石为原料,其特征是将原料加入具有氧化性气氛的窑炉内进行加热焙烧。

【技术特征摘要】
1、一种脱水天然金红石的生产方法,以天然金红石为原料,其特征是将原料加入具有氧化性气氛的窑炉内进行加热焙烧。2、根据权利要求1所述的生产方法,其特征是氧化性气氛采用空气剩余系数控制,空...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏国春李吕华
申请(专利权)人:茂名粤桥集团矿业有限公司
类型:发明
国别省市:44[中国|广东]

网友询问留言 已有1条评论
  • 来自[广东省云浮市电信] 2015年01月14日 10:57
    [1]金红石是就是较纯的二氧化钛,一般含二氧化钛在95%以上,是提炼钛的重要矿物原料,但在地壳中储量较少。它具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高强度、小比重等优异性能,被广泛用于军工航空、航天、航海、机械、化工、海水淡化等方面。金红石本身是高档电焊条必须的原料之一,也是生产金红石型钛白粉的最佳原料。金红石中的二氧化钛广泛应用于光触媒材料中,添加镧系稀土元素、纳米氧化锌吸波材料、硅藻土、硅碳链纳米聚合物等纯天然矿物质,经科学配制和特殊加工工艺制作而成,其内部孔隙的孔径在0.27-0.98纳米之间,呈晶体排列,带弱电性,同时具有较好的光氧化活性;而甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯等有机物分子直径都在0.4-0.62纳米之间,且都是极性分子,容易被rutile吸附并光氧化分解成H2O和CO2。通过rutile晶体结构独特的捕捉吸附功效,将甲醛、苯、TVOC等有毒气体牢牢锁住并分解,能有效净化室内空气,且不会造成二次污染。同时净化过程中产生负氧离子有效浓度达到2000ions
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