The present invention provides a process for the preparation of carbon dioxide and / or titanium carbide method with carbon hydrogen reduction, the method of using pure TiO2 and rutile as raw materials, using hydrogen and carbon as reducing agent and carbonization agent, another role is to reduce the carbon oxygen pressure, preparation temperature only reached the lower 1200~1350 C, hydrogen in the preparation of carbon dioxide or / and titanium carbide and titanium containing raw material gas solid reduction, high reduction efficiency, reducing speed, and the raw materials are fully mixed evenly with hydrogen reduction after toner water vapor generated water gas reaction, reduce the oxygen pressure inside the material layer in order to promote the reduction of titanium oxide, reaction, and mixing the toner is also greatly improved the efficiency of carbonation, carbonation rate, the reduction of titanium carbide oxide at low temperature to save. The utility model solves the problems of high preparation temperature, low production efficiency, high cost and the like in the production process of the existing carbon titanium oxide and the titanium carbide.
【技术实现步骤摘要】
一种配碳氢气还原制备碳氧化钛或/和碳化钛的方法
本专利技术涉及冶金化工
,尤其设计一种配碳氢气还原制备碳氧化钛或/和碳化钛的方法。
技术介绍
碳化钛是一种具有熔点高、硬度高、化学稳定性好等优良特性的材料,在工业生产过程中通常被用来制造金属陶瓷,耐热合金和硬质合金,这些产品在航空航天、涂层材料等高科技领域有着非常广泛的应用(可参考文献“刘阳,曾令可;中国陶瓷,2002,38;7~10页”)。目前国内外合成碳化钛的方法有很多种,工业上主要运用的是碳热还原法。文献“R.Koc,J.S.Folmer.JournalofMaterialsScience,1997,32:3101-3111”和文献“KThorne,SJTing.JournalofMaterialsScience,1992,27:4406-4414”报道利用碳黑还原TiO2粉末得到碳化钛粉末。但是这种方法存在的问题也很明显:因为反应物以分散的颗粒存在,反应进行的程度受到反应物接触面积和碳黑在TiO2中的分布的限制,使产品中含有未反应的炭和TiO2,在还原反应过程中,由于晶粒生长和粒子间的化学键合,合成的TiC粉体有较宽的粒度分布范围,需要球磨加工;反应时间较长,约在10~20小时,反应中由于受扩散梯度的影响使合成的粉体常常不够纯;反应需要的温度也非常高,约为1700~2100℃,综合能耗极大。文献“冯成建,张建树;矿产综合利用,1997,6;34-41页”报道利用高纯碳粉还原含钛高炉渣(TiO2:22%~23%)制取碳化钛。这种方法也存在一些问题:反应需要的温度较高,约为1600℃;由于TiC是一 ...
【技术保护点】
一种配碳氢气还原制备碳氧化钛或/和碳化钛的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:获取足量的二氧化钛粉末备用;步骤二:在二氧化钛粉末中配加铁粉和碳粉,然后混合均匀,将得到的混合物料作为含钛反应原料;步骤三:将所得的含钛反应原料放入反应炉中,向反应炉内持续通入氢气和氩气的混合气体,加热并控制反应炉内温度为1200~1350℃,对含钛反应原料进行还原碳化处理;步骤四:还原碳化完成后向反应炉中通入氩气,使得还原碳化后所得的碳氧化钛或/和碳化钛粗品冷却至室温;步骤五:取出冷却后的碳氧化钛或/和碳化钛粗品,经破碎、细磨成粉末后进行磁选分离去除其中的铁杂质,得到碳氧化钛或/和碳化钛产品。
【技术特征摘要】
1.一种配碳氢气还原制备碳氧化钛或/和碳化钛的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:获取足量的二氧化钛粉末备用;步骤二:在二氧化钛粉末中配加铁粉和碳粉,然后混合均匀,将得到的混合物料作为含钛反应原料;步骤三:将所得的含钛反应原料放入反应炉中,向反应炉内持续通入氢气和氩气的混合气体,加热并控制反应炉内温度为1200~1350℃,对含钛反应原料进行还原碳化处理;步骤四:还原碳化完成后向反应炉中通入氩气,使得还原碳化后所得的碳氧化钛或/和碳化钛粗品冷却至室温;步骤五:取出冷却后的碳氧化钛或/和碳化钛粗品,经破碎、细磨成粉末后进行磁选分离去除其中的铁杂质,得到碳氧化钛或/和碳化钛产品。2.如权利要求1所述配碳氢气还原制备碳氧化钛或/和碳化钛的方法,其特征在于,所述步骤一中获取的二氧化钛粉末,由二氧化钛原料粉末进行筛分后获得,要求筛分所得二氧化钛粉末的颗粒粒度为48目~200...
【专利技术属性】
技术研发人员:党杰,汪金生,扈玫珑,吕学伟,张生富,徐健,白晨光,周国治,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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