制备金红石型钛白粉的煅烧方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钛白粉生产技术领域，特别是涉及一种制备金红石型钛白粉的煅烧方 法。
【背景技术】
[0002] 公知的：随着社会发展的加快和生活水平的提高，尤其是建筑、装饰行业等的迅猛 发展，对金红石型钛白粉的需求量也日益增加，特别是2005年以来，全球最大的钛白生产 企业杜邦公司对钛白粉价格的持续增加，导致国内一大批钛白企业涌现。而这些企业的立 足重点是能生产合格的钛白粉产品，没有对能耗和工艺控制有过高的要求。
[0003] 传统的生产过程中为了获得合格的产品，提高生产原料的转变率，通常采用高温 煅烧和长时间保温以此获得原料的较高转变率，因此导致钛白粉生产过程中能耗偏高，生 产效率低，生产成本高。国内企业生产一吨金红石型钛白粉能耗一般为13. 4-14GJ，相比国 际先进企业12-13GJ的能耗差距比较大。然而金红石型钛白粉由于其配方不同在转变温度 范围内其转变率不同。
[0004] 研究资料《现代涂料与涂装》2004年第6期、《郑州大学学报》自然科学版1990第 1期表明在金红石型钛白粉产品生产原料生产原料配方一定的条件下，晶型转变过程中，温 度越低，越有利于产品白度、消色力等质量指标。
[0005] 从而导致金红石型钛白粉在生产过程中生产原料转变率较低，金红石型钛白粉产 品质量差，生产能耗高；浪费大量能源；造成生产成本高。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种制备金红石型钛白粉的煅烧方法；该方法 能够降低制备金红石型钛白粉生产过程中的能耗。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：煅烧过程中的煅烧温度T，保温时 间t通过以下步骤确定：
[0008] 1)选取检测试样，试样采用与生产过程中相同的盐处理剂进行处理，所述试样的 配方与生产过程中采用金红石型钛白粉的生产原料的配方相同；检测出生产原料转变为钛 白粉的理论转变温度范围Ta?Tb ;所述生产原料在煅烧设备中的保温时间为ta?tb ;确 定生产原料煅烧温度为Ta，保温时间为tl，所述tl在ta?tb范围内；
[0009] 2)取质量为m的金红石型钛白粉的生产原料进行煅烧，煅烧后检测生产原料转化 为金红石型钛白粉的转变率nl ;所述金红石型钛白粉煅烧工艺要求原料转化为金红石型 钛白粉的转变率为n ;
[0010] 3)将生产原料转化为金红石型钛白粉的转变率nl与n进行比较；
[0011] 当nl〈n，则煅烧温度增加10°C，保温时间为ta?tb内的任意值；重复步骤2)直 到nl > n ;确定生产原料煅烧温度为最低煅烧温度Tmin ;保温时间为最短保温时间ti ;
[0012] 当nl > n ;则确定生产原料煅烧温度为最低煅烧温度Tmin ;保温时间为最短保温 时间ti ;
[0013]4)确定煅烧温度为Tmin+10°C、Tmin+20 °C、Tmin+30°C，分别在保温时间为 ti+30min、ti+20min、ti+10min、ti-10min、ti_20min、ti_30min 时，取质量为 m 的金红石型 钛白粉生产原料进行煅烧，煅烧后检测原料转变率n2 ;将煅烧温度T1、保温时间t2和对应 的转变率n2作为一组数据进行记录；
[0014] 5)在步骤4)记录的数据中选取满足生产原料转化为金红石型钛白粉的转变率大 于n的所有组的数据，任意选取一组组数据中的煅烧温度和保温时间分别作为金红石型钛 白粉煅烧工艺要求的煅烧温度T和保温时间t。
[0015] 进一步的，采用煅烧回转窑对金红石型钛白粉生产原料进行煅烧；所述煅烧回转 窑包括窑头、窑尾；所述窑头压力为_3±5Pa ;所述窑尾压力为（_10-5a)pa，所述窑头与窑 尾之间的最大压差为60Pa ;所述a为大于1的正整数。
[0016] 进一步的，所述回转窑上滑环的长度为L，所述保温时间为t，通过公式
【主权项】
1. 制备金红石型铁白粉的锻烧方法，其特征在于：锻烧过程中的锻烧温度T，保温时间 t通过W下步骤确定： 1) 选取检测试样，试样采用与生产过程中相同的盐处理剂进行处理，所述试样的配方 与生产过程中采用金红石型铁白粉的生产原料的配方相同；检测出生产原料转变为铁白粉 的理论转变温度范围化?化；所述生产原料在锻烧设备中的保温时间为ta?忧；确定生 产原料锻烧温度为Ta，保温时间为tl，所述tl在ta?忧范围内； 2) 取质量为m的金红石型铁白粉的生产原料进行锻烧，锻烧后检测生产原料转化为金 红石型铁白粉的转变率nl ;所述金红石型铁白粉锻烧工艺要求原料转化为金红石型铁白 粉的转变率为n ; 3) 将生产原料转化为金红石型铁白粉的转变率nl与n进行比较； 当nl<n，则锻烧温度增加1(TC，保温时间为ta?忧内的任意值；重复步骤2)直到 nl > n ;确定生产原料锻烧温度为最低锻烧温度Tmin ;保温时间为最短保温时间ti ; 当nl > n ;则确定生产原料锻烧温度为最低锻烧温度Tmin ;保温时间为最短保温时间 t i ; 4) 确定锻烧温度Tl分别为Tmin+1(TC、Tmin+2(TC、Tmin+3(TC，分别在保温时间t2为 t i+30min、t i+20min、ti+10min、ti-10min、t i-20min、t i-30min 时，取质量为 m 的金红 石型铁白粉生产原料进行锻烧，锻烧后检测生产原料转变率n2 ;将锻烧温度Tl、保温时间 t2和对应的转变率n2作为一组数据进行记录； 5) 在步骤4)记录的数据中选取满足生产原料转化为金红石型铁白粉的转变率大于n 的所有组的数据，任意选取一组数据中的锻烧温度和保温时间分别作为制备金红石型铁白 粉的锻烧工艺要求的锻烧温度T和保温时间t。
2. 如权利要求1所述的制备金红石型铁白粉的锻烧方法，其特征在于：所述步骤2)中 锻烧到锻烧温度的时间为90min。
3. 如权利要求2所述的制备金红石型铁白粉的锻烧方法，其特征在于：采用锻烧回转 塞对金红石型铁白粉生产原料进行锻烧；所述锻烧回转塞包括塞头、塞尾；所述塞头压力 为-3 +5Pa ;所述塞尾压力为（-10-5a) pa,所述塞头与塞尾之间的最大压差为60化；所述a 为大于1的正整数。
4. 如权利要求3所述的制备金红石型铁白粉的锻烧方法，其特征在于：所述回转塞上 H滑环的长度为以所述保温时间为t，通过公式
式中：V-回转塞的线速度，目-回转塞的倾斜度，a-物料的自然休止角，Di-回转塞的 有效直径；《-回转塞的转速。
5. 如权利要求4所述的制备金红石型铁白粉的锻烧方法，其特征在于还包括W下步 骤： (5-1)将生产设备对应的锻烧温度和保温时间分别设置为步骤5)中选取的锻烧工艺
要求的锻烧温度T和保温时间t ; (5-2)金红石型铁白粉的生产原料经过锻烧回转炉锻烧后，检测金红石型铁白粉的生 产原料的转变率n5 ; 巧-3)比较转变率n5与工艺要求转变率n ; (5-4)当转变率n5小于n，则锻烧温度增加10?2(TC重复步骤巧-2) W及步骤（5-3); 直到转变率n5大于或者等于n ; 当转变率n5大于或者等于n，则维持现有的锻烧工艺参数对金红石型铁白粉的生产原 料进行锻烧。
6.如权利要求5所述的制备金红石型铁白粉的锻烧方法，其特征在于：所述步骤5)中 在步骤4)记录的数据选取满足生产原料转化为金红石型铁白粉的转变率大于n的所有组 的数据， 每组数据分别计算（T1 X t2)/n2 ;式中n2为在锻烧温度为T1，保温时间为t2的锻烧工 艺条件下生产原料的转变率； 选取（TlXt2)/n2最小的该组数据的锻烧温度和保温时间分别作为制备金红石型铁 白粉的锻烧工艺要求的锻烧温度T和保温时间t。
【专利摘要】本发明公开了一种能够使得降低金红石型钛白粉生产过程中能耗的制备金红石型钛白粉的煅烧方法。该方法中煅烧过程的煅烧温度，保温时间通过以下方式确定：确定生产原料的理论转变温度范围以及保温时间范围；确定具体煅烧温度和保温时间对生产原料的试样进行煅烧，转变率不符合生产工艺要求则重新调整煅烧温度和保温时间对生产原料的试样进行煅烧；直到转变率符合生产工艺要求；在该煅烧温度T和保温时间t的基础上,对煅烧温度为T+10、T+20、T+30(℃)分别在保温时间为t-30、t-20、t-20、t+10、t+20、t+30(min)下进行煅烧，检测得到最优的煅烧温度和保温时间。该方法降低生产能耗，降低生产成本。
【IPC分类】C01G23-08
【公开号】CN104591274
【申请号】CN201510010457
【发明人】肖利, 黎建明, 薛念福, 陈新红, 李里, 王显云, 王敏莉
【申请人】攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月9日