专利名称：一种钛铁矿的分离方法
《技术领域》本发明属于冶炼方法，特别是直接使钛铁矿中的各成份分离的方法。
《技术背景》传统的分离钛铁矿技术较为复杂，需要加热，使熔融的矿物按其比重的不同进行分离。在这过程中，矿物的回收率很低，且有许多有用的物质被作为矿渣而废弃，留下来的通常是钛和铁；另外大量的钛与铁会混合成合金状态，进一步分离有一定难度，且又要耗费许多资金。
《发明内容》本发明要解决的技术问题是提供一种新的钛铁矿的分离方法，其工艺简单，可直接分离钛铁矿中的多种物质，分离效果好，纯度高，各产品的制造成本低。
本发明的技术手段是，在真空状况下，先将钛铁矿粉加入1600～23000℃的等离子炉中，使其气化，再进入24000～40000℃的感应炉，使各成份分子的电子层分离，得到分离的物质，又进入冷却器，使已分离的混合粉末冷却，最后将这些粉末送入分离器分离，将不同的产品分离开，并同时将分离出来的氧气抽走。
由于本发明分离钛铁矿时所发生的化学分解反应是在真空中进行，并且合理地应用了两级温度很高的炉子——离子炉和感应炉，可充分地保证分解所需的温度，并可避免在很高的温度环境下再发生化合反应，所以可以较容易地将钛铁矿中的各组分分离开。
下面，提供本发明的生产流程图和几个具体实施例，对其技术方案作进一步详细描述。
《
》图1为本发明的生产流程图。
图中各标号依次为，矿粉入口1，等离子炉2，感应炉3，冷却器4，冷却液出口5，冷却液入口6，分离粉末出口7，储氧罐8。
《具体实施方式
》实施例1选用云南省富民的钛铁矿，粉碎成600目粒度的矿粉，在真空度为0.07～0.01托的状态下，从带阴极的矿粉入口1将矿粉送入等离子炉2中，而阳极设在炉的出口处，等离子炉2从用的技术参数为，30～500V，150～200Kw，在炉内产生2000℃的高温，这时，矿粉变成高温气体；气化的钛铁矿接着被送入感应炉3中，炉的技术参数为，150～200Kw，60～150KV，2000～5000THz，炉的中心温度达到26000℃，这时钛铁矿中分子的电子层产生分离，得到气化的被热分解的产品；将分解的气体送进冷却器4中，冷却器4采用金属钠为冷却介质循环制冷，使铁、钛、氧、铁钛合金和其它物质的细粒以每秒400℃的冷却速度迅速骤冷，最终温度为120℃；用真空泵将氧气由冷却器4抽到储氧罐8继续冷却，再压缩装瓶；固态的粉末由分离粉末出口7被送到分离器(图中未画)，根据各产品的比重不同，用带调频的直线电机带动各产品的粉末运动，不同比重的产品落到不同的位置，可方便地将铁、钛、铁钛合金和其它固态粉末分离开，获得纯度较高的各种产品。
实施例2选用云南省禄劝的钛铁矿，粉碎成620目粒度的矿粉，在真空度为0.07～0.01托的状态下，从带阴极的矿粉入口1将矿粉送入等离子炉2中，而阳极设在炉的出口处，等离子炉2从用的技术参数为，30～500V，150～200Kw，在炉内产生10000℃的高温，这时，矿粉变成高温气体；气化的钛铁矿接着被送入感应炉3中，炉的技术参数为，150～200Kw，60～150KV，2000～5000THz，炉的中心温度达到30000℃，这时钛铁矿中分子的电子层产生分离，得到气化的被热分解的产品；将分解的气体送进冷却器4中，冷却器4采用金属钠为冷却介质循环制冷，使铁、钛、氧、铁钛合金和其它物质的细粒以每秒450℃的冷却速度迅速骤冷，最终温度为120℃；用真空泵将氧气由冷却器4抽到储氧罐8继续冷却，再压缩装瓶；固态的粉末由分离粉末出口7被送到分离器(图中未画)，根据各产品的比重不同，用带调频的直线电机带动各产品的粉末运动，不同比重的产品落到不同的位置，可方便地将铁、钛、铁钛合金和其它固态粉末分离开，获得纯度较高的各种产品。
实施例3选用云南省武定的钛铁矿，粉碎成650目粒度的矿粉，在真空度为0.07～0.01托的状态下，从带阴极的矿粉入口1将矿粉送入等离子炉2中，而阳极设在炉的出口处，等离子炉2从用的技术参数为，30～500V，150～200Kw，在炉内产生20000℃的高温，这时，矿粉变成高温气体；气化的钛铁矿接着被送入感应炉3中，炉的技术参数为，150～200Kw，60～150KV，2000～5000THz，炉的中心温度达到40000℃，这时钛铁矿中分子的电子层产生分离，得到气化的被热分解的产品；将分解的气体送进冷却器4中，冷却器4采用金属钠为冷却介质循环制冷，使铁、钛、氧、铁钛合金和其它物质的细粒以每秒500℃的冷却速度迅速骤冷，最终温度为120℃；用真空泵将氧气由冷却器4抽到储氧罐8继续冷却，再压缩装瓶；固态的粉末由分离粉末出口7被送到分离器(图中未画)，根据各产品的比重不同，用带调频的直线电机带动各产品的粉末运动，不同比重的产品落到不同的位置，可方便地将铁、钛、铁钛合金和其它固态粉末分离开，获得纯度较高的各种产品。
权利要求
1.一种钛铁矿的分离方法，其特征是在真空状况下，先将钛铁矿粉加入1600～23000℃的等离子炉中，使其气化，再进入24000～40000℃的感应炉，使各成份分子的电子层分离，得到分离的物质，又进入冷却器，最后将混合粉末送入分离器分离，并将分离出的氧气抽走。
2.按权利要求1所述的钛铁矿的分离方法，其特征是钛铁矿粉的粒度为600目以上，分离时的真空度为0.07～0.01托，冷却器中以金属钠为冷却介质进行冷却，其冷却速度是400～500℃/秒，冷却器内的最终温度为120℃。
全文摘要
一种钛铁矿的分离方法。本发明属于冶炼方法，特别是直接使钛铁矿中的各成份分离的方法。本法是在真空状况下，先将钛铁矿粉加入1600～23000℃的等离子炉中，使其气化，再进入24000～40000℃的感应炉，使各成份分子的电子层分离，得到分离的物质，又进入冷却器，最后将混合粉末送入分离器分离，并将分离出的氧气抽走。本技术工艺简单，分离效果好，各产品的制造成本低。
文档编号C22B5/16GK1403605SQ0112885
公开日2003年3月19日 申请日期2001年9月13日 优先权日2001年9月13日
发明者耿尚彝 申请人:耿尚彝