專利名稱：脫水天然金紅石的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接材料的生產(chǎn)方法，特別是一種脫水天然金紅石的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
天然金紅石是焊接材料常用的輔助材料之一，其有效成分為二氧化鈦。二氧化鈦微觀結(jié)構(gòu)除了金紅石型外，還有銳鈦礦型、板鈦礦型及白鈦礦型等多種結(jié)構(gòu)，其中金紅石型結(jié)構(gòu)對(duì)焊條焊接工藝性能最為有利。通常人們?yōu)樘岣叨趸伒钠肺?，只是注重于去除其雜質(zhì)，如C、S、P等，但對(duì)于其結(jié)晶水以及銳鈦礦型、板鈦礦型及白鈦礦型二氧化鈦轉(zhuǎn)變成金紅石型二氧化鈦卻并不重視。
如專利申請(qǐng)96117814.0提供了“一種金紅石型高純二氧化鈦的制造方法”，采用特殊的硫酸法進(jìn)行酸解，浸取還原，沉降過(guò)濾結(jié)晶分離，水解過(guò)濾洗滌干燥煅燒粉碎等工藝和特殊的助劑制成。它的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)成本很低，生產(chǎn)的產(chǎn)品純度很高、達(dá)99.90％以上；專利申請(qǐng)98113128.X提供了一種“鹽酸法制取金紅石型鈦白粉”，在耐鹽酸的反應(yīng)釜中，加入稀鹽酸，在偏鈦酸水解晶種的存在下，同時(shí)加入經(jīng)粉碎的鈦鐵礦和還原劑，維持溫度在108～110℃，在鈦鐵礦分解和偏鈦酸水解的整個(gè)過(guò)程中，保持微量還原劑的存在，分解和水解結(jié)束后過(guò)濾，將偏鈦酸與母液分離，偏鈦酸進(jìn)行水洗，采用重力選礦的方法將偏鈦酸中粒度稍大的未分解的礦物分離，然后加入HF將偏鈦酸中的SiO#-[2]除去，然后偏鈦酸進(jìn)行漂白和鹽處理，最后在850～900℃煅燒。上述不但工藝較為復(fù)雜，污染大，設(shè)備防腐要求高，產(chǎn)品無(wú)法滿足生產(chǎn)不銹鋼及低氫、超低氫焊接材料的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)而提供一種脫水天然金紅石的生產(chǎn)方法，它不但可使其它類(lèi)型的二氧化鈦轉(zhuǎn)型變成金紅石型二氧化鈦，而且可同時(shí)除去結(jié)晶水并降低C、S、P等雜質(zhì)的含量，達(dá)到特種焊接材料性能要求。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)本方法以天然金紅石為原料，將原料加入具有氧化性氣氛的窯爐內(nèi)進(jìn)行加熱焙燒，并進(jìn)行保溫，加熱焙燒溫度為700～1000℃，保溫時(shí)間為0.5～5小時(shí)。
所述的氧化性氣氛采用空氣剩余系數(shù)控制，空氣剩余系數(shù)為1.05～1.1。
為縮短焙燒時(shí)間，節(jié)約能耗，加熱焙燒溫度最好為900～1000℃，保溫時(shí)間最好為1～2.5小時(shí)。窯或爐可為固定式或回轉(zhuǎn)式。
在上述的加料過(guò)程中，可一次性完成加料進(jìn)行焙燒，但這樣可能會(huì)使原料受熱不均，影響效果。因此，采用分步加料方式比較理想，即當(dāng)溫度上升到加熱溫度初段時(shí)，加入一定量的原料，繼續(xù)升溫，當(dāng)溫度上升至一定范圍時(shí)，大量投料完成加料過(guò)程，以利于天然金紅石充分轉(zhuǎn)型以及降低各種雜質(zhì)和去除結(jié)晶水。
本發(fā)明的機(jī)理在于天然金紅石的銳鈦礦型、板鈦礦型及白鈦礦型等復(fù)合結(jié)構(gòu)的二氧化鈦在高溫氧化條件下可向金紅石型二氧化鈦轉(zhuǎn)化，而天然金紅石中的結(jié)晶水在高溫氧化條件下可從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)排出，并且C、S絕大部分從天然金紅石中被分解并以CO2、SO2形式隨煙氣排出，P則相對(duì)穩(wěn)定，但仍有一部分會(huì)分解氧化成P2O5排出，因而含P量也會(huì)降低。
本發(fā)明的有益效果是大大提高天然金紅石中金紅石型二氧化鈦的含量，其使用性能與同品級(jí)人造金紅石相當(dāng)；不含結(jié)晶水，對(duì)減少焊接材料中擴(kuò)散氫含量，增強(qiáng)焊縫金屬抗裂性有利；C、S、P雜質(zhì)含量較普通天然金紅石低，對(duì)改善焊接材料的內(nèi)在性能更為有利；完全可替代進(jìn)口優(yōu)質(zhì)天然金紅石及人造金紅石用于不銹鋼及低氫、超低氫等特殊焊接材料的生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例具體地描述了本發(fā)明。采用回轉(zhuǎn)窯，其氧化性氣氛采用空氣剩余系數(shù)控制，空氣剩余系數(shù)為1.05～1.1之間。
實(shí)施例一將具有氧化性氣氛的回轉(zhuǎn)窯加熱，當(dāng)窯內(nèi)溫度為800～850℃時(shí)，加入少量天然金紅石進(jìn)行焙燒，繼續(xù)加熱升溫，當(dāng)溫度上升至900～950℃，大量投料，投料完畢，并在900～950℃之間保溫時(shí)間1小時(shí)。焙燒后的天然金紅石冷卻后，經(jīng)篩分、檢驗(yàn)、摻和，可得成品脫水金紅石。以下是處理前天然金紅石和本成品的參數(shù) 實(shí)施例二將具有氧化性氣氛的回轉(zhuǎn)窯加熱，當(dāng)窯內(nèi)溫度為800～850℃時(shí)，加入少量天然金紅石進(jìn)行焙燒，繼續(xù)加熱升溫，當(dāng)溫度上升至950～1000℃，大量投料，投料完畢，并在950～1000℃之間保溫時(shí)間1小時(shí)。焙燒后的天然金紅石冷卻后，經(jīng)篩分、檢驗(yàn)、摻和，可得成品脫水金紅石。以下是處理前天然金紅石和本成品的參數(shù) 實(shí)施例三將具有氧化性氣氛的回轉(zhuǎn)窯加熱，當(dāng)窯內(nèi)溫度為800～850℃時(shí)，加入少量天然金紅石進(jìn)行焙燒，繼續(xù)加熱升溫，當(dāng)溫度上升至900～950℃，大量投料，投料完畢，并在900～950℃之間保溫時(shí)間1小時(shí)。焙燒后的天然金紅石冷卻后，經(jīng)篩分、檢驗(yàn)、摻和，可得成品脫水金紅石。以下是處理前天然金紅石和本成品的參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種脫水天然金紅石的生產(chǎn)方法，以天然金紅石為原料，其特征是將原料加入具有氧化性氣氛的窯爐內(nèi)進(jìn)行加熱焙燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征是氧化性氣氛采用空氣剩余系數(shù)控制，空氣剩余系數(shù)為1.05～1.1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征是加熱焙燒溫度為700～1100℃，
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的生產(chǎn)方法，其特征是加熱焙燒溫度為900～1000℃。
全文摘要
一種脫水天然金紅石的生產(chǎn)方法，以天然金紅石為原料，將原料加入具有氧化性氣氛的窯爐內(nèi)進(jìn)行加熱焙燒，然后保溫，加熱溫度為700～1100℃，保溫時(shí)間為0.5～5小時(shí)。其可使天然金紅石中銳鈦礦型、板鈦礦型及白鈦礦型二氧化鈦轉(zhuǎn)型變成金紅石型二氧化鈦，大大提高天然金紅石中金紅石型二氧化鈦的含量，并可除去結(jié)晶水、降低C、S、P等雜質(zhì)的含量，為生產(chǎn)不銹鋼及低氫、超低氫等特種焊接材料提供了一種優(yōu)質(zhì)的輔助材料。
文檔編號(hào)C01G23/00GK1557722SQ20041001517
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者夏國(guó)春, 李呂華 申請(qǐng)人:茂名粵橋集團(tuán)礦業(yè)有限公司