专利名称：脱水天然金红石的生产方法
技术领域：
本发明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。
背景技术：
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。
发明内容
本发明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。
本发明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。
本发明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。
本发明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。
具体实施例方式
以下实施例具体地描述了本发明。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
权利要求
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，空气剩余系数为1.05～1.1。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征是加热焙烧温度为700～1100℃，
4.根据权利要求1或3所述的生产方法，其特征是加热焙烧温度为900～1000℃。
全文摘要
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。
文档编号C01G23/00GK1557722SQ20041001517
公开日2004年12月29日 申请日期2004年1月14日 优先权日2004年1月14日
发明者夏国春, 李吕华 申请人:茂名粤桥集团矿业有限公司