CN104843775A - 一种人造金红石粉末造球的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开人造金红石粉末造球的方法，采用盐酸法浸出钛铁矿过程中得到的粉碎人造金红石颗粒为原料，通过制粒获得颗粒与强度适中、能够用作沸腾氯化法制备TiCl₄的炉料，工艺简单，成本较低，能够有效的实现粉化人造金红石的利用。本发明所用原料为人造金红石制备过程中产生的粉化物料，此类物料难以作为沸腾氯化炉原料，通过圆盘造粒机造球，能将粉化人造金红石物料加以利用，提高资源利用率；制得的人造金红石球粒粒度均匀，强度适宜，能够较好的满足沸腾氯化工艺要求。

Description

一种人造金红石粉末造球的方法

技术领域

本发明属于四氯化钛生产技术领域，具体涉及一种人造金红石粉末造球的方法。

背景技术

钛白粉学名二氧化钛(TiO₂)具有最佳的不透明性、白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最优异的白色颜料。钛白粉被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品、食品和医药等领域。

目前生产钛白粉的工艺主要为氯化法。氯化法以钛精矿、高钛渣、人造金红石或天然金红石等富钛料与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯获得原料精四氯化钛。然后通过气相氧化，速冷后经过气固分离得到钛白粉，或者采用金属还原制备海绵钛产品，进而制备钛合金。由于氯化法制备钛白粉的方法具有技术先进、生产效益好、环保优势大、工艺流程短、自动化程度高和生产能力大等优点。但是，氯化法对原料的要求高，常需采用高钛渣或人造金红石，且对原料的粒度具有较高的要求。盐酸浸出钛铁矿制备人造金红石，是国际上制备富钛料的主要方法，适用于处理钙镁含量高的钛铁矿原料。美国Kerr-McGee公司专利US 4199552提出“还原-盐酸循环浸出法”，首先在回转窑中将钛铁矿中的Fe³⁺还原成Fe²⁺。还原料冷却后用18%~20%的盐酸溶解掉钛铁矿中Fe、Mn、Mg、Ca等杂质。经过滤和水洗，在870℃煅烧成人造金红石。该方法可除去大多数的杂质，获得高品位的人造金红石，但是该方法得到的人造金红石粉化率较高，粉化的物料难以满足氯化法生产钛白粉的要求。CN 101412536和CN 101244841A公开了一种采用氧化还原-盐酸浸出法处理攀枝花钛矿制备人造金红石的工艺。根据该法进行的试验结果表明，这种技术可进一步降低酸浸细粉率，取得了很大进步。尽管如此，用攀枝花钛精矿制备人造金红石的酸浸细粉率高的技术问题并没有完全解决，酸浸后仍然产生少量细粉，影响产品品质及资源利用率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有人造金红石制备方法存在的粉化率高、粉化产品难以满足沸腾氯化生产要求等问题，提出了一种人造金红石粉末制粒的方法，通过圆盘造粒机造球，使得人造金红石生产过程中产生的细粉能够生成一定粒度的球粒进而满足沸腾氯化生产要求，提高资源利用率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种人造金红石粉末造球的方法，其特征在于，按以下步骤：

步骤(1)，将人造金红石粉末与水和粘结剂按照质量比为(98-99):(5-10):(1-2)混合均匀后使用齿爪式粉碎机打碎，困料时间为8-12h后得到人造金红石湿粉料；

步骤(2)，将步骤(1)得到的人造金红石湿粉料加入圆盘造粒机中造母球，生成母球后继续加入湿粉料并喷水使母球长大，当母球球粒的尺寸达到60-80目后不再喷水，继续运转圆盘造粒机4-10h得到湿球粒；

步骤(3)，将步骤(2)得到的湿球粒放入坩埚，坩埚置于马弗炉中，烧结温度为200-500℃，烧结1-5h得到所需的人造金红石球粒。

优选的是，所述人造金红石粉末为钛铁矿盐酸浸出过程中产生的人造金红石粉末，其粒径为-150目。

优选的是，所述粘结剂为聚丙烯酰胺、甘油或膨润土。

优选的是，所述步骤(2)造粒过程圆盘造粒机转速为20-80r/min，制球时间为4-10h。

本发明利用人造金红石粉末制备能够用作沸腾氯化法制备TiCl₄炉料的造球方法。人造金红石颗粒由以下组分制备而成：98wt%-99wt%的主料，所述主料为人造金红石粉末，粒度在-150目以下；1wt%-2wt%的辅料，所述辅料为粘结剂；主料和辅料之和为100%；造球过程中另外加入5%wt-10wt%的水。本发明采用盐酸法浸出钛铁矿过程中得到的粉碎人造金红石颗粒为原料，通过制粒获得颗粒与强度适中、能够用作沸腾氯化法制备TiCl₄的炉料，工艺简单，成本较低，能够有效的实现粉化人造金红石的利用。具有以下有益效果：

(1) 本发明所用原料为人造金红石制备过程中产生的粉化物料，此类物料难以作为沸腾氯化炉原料，通过圆盘造粒机造球，能将粉化人造金红石物料加以利用，提高资源利用率；

(2) 本发明制得的人造金红石球粒粒度均匀，强度适宜，能够较好的满足沸腾氯化工艺要求。

(3) 本发明工艺过程简单，生产成本低，易于进行工业化生产应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

一种人造金红石粉末造球的方法，包括如下步骤： 

步骤(1)，将人造金红石粉末与水和聚丙烯酰胺按照质量比98:5:2混合均匀后使用齿爪式粉碎机打碎，困料12h后得到人造金红石湿粉料；

步骤(2)，将步骤(1)得到的人造金红石湿粉料加入圆盘造粒机中造母球，生成母球后继续加入湿粉料并喷水使母球长大，当球粒的尺寸达到60-80目时不再喷水，保持圆盘转速20r/min继续运转圆盘造粒机10h得到湿球粒；

步骤(3)，将步骤(2)得到的湿球粒放入坩埚，坩埚至于马弗炉中，200℃下烧结5h得到所需的人造金红石球粒。

实施例2

一种人造金红石粉末造球的方法，包括如下步骤：

步骤(1)，将人造金红石粉末与水和甘油按照质量比99:10:1混合均匀后使用齿爪式粉碎机打碎，困料8h后得到人造金红石湿粉料；

步骤(2)，将步骤(1)得到的人造金红石湿粉料加入圆盘造粒机中造母球，生成母球后继续加入湿粉料并喷水使母球长大，当球粒的尺寸达到60-80目时不再喷水，保持圆盘转速80r/min继续运转圆盘造粒机4h得到湿球粒；

步骤(3)，将步骤(2)得到的湿球粒放入坩埚，坩埚至于马弗炉中，500℃下烧结1h得到所需的人造金红石球粒。

实施例3

一种人造金红石粉末造球的方法，包括如下步骤：

步骤(1)，将人造金红石粉末与水和粘结剂膨润土按照质量比98:8:2混合均匀后使用齿爪式粉碎机打碎，困料10h后得到人造金红石湿粉料；

步骤(2)，将步骤(1)得到的人造金红石湿粉料加入圆盘造粒机中造母球，生成母球后继续加入湿粉料并喷水使母球长大，当球粒的尺寸达到60-80目时不再喷水，保持圆盘转速50r/min继续运转圆盘造粒机6h得到湿球粒；

步骤(3)，将步骤(2)得到的湿球粒放入坩埚，坩埚至于马弗炉中，400℃下烧结2h得到所需的人造金红石球粒。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种人造金红石粉末造球的方法，其特征在于，按以下步骤：

步骤(1)，将人造金红石粉末与水和粘结剂按照质量比为(98-99):(5-10):(1-2)混合均匀后使用齿爪式粉碎机打碎，困料时间为8-12h后得到人造金红石湿粉料；

步骤(2)，将步骤(1)得到的人造金红石湿粉料加入圆盘造粒机中造母球，生成母球后继续加入湿粉料并喷水使母球长大，当母球球粒的尺寸达到60-80目后不再喷水，继续运转圆盘造粒机4-10h得到湿球粒；

步骤(3)，将步骤(2)得到的湿球粒放入坩埚，坩埚置于马弗炉中，烧结温度为200-500℃，烧结1-5h得到所需的人造金红石球粒。

2.根据权利要求1所述的一种人造金红石粉末造球的方法，其特征在于，所述人造金红石粉末为钛铁矿盐酸浸出过程中产生的人造金红石粉末，其粒径为-150目。

3.根据权利要求1所述的一种人造金红石粉末造球的方法，其特征在于，所述粘结剂为聚丙烯酰胺、甘油或膨润土。

4.根据权利要求1所述的一种人造金红石粉末造球的方法，其特征在于，所述步骤(2)造粒过程圆盘造粒机转速为20-80r/min，制球时间为4-10h。