专利名称：一种不易吸湿、板结,堆积密度大的钛酸钾制造方法
技术领域：
本发明涉及焊接材料、摩擦材料、润滑材料、增强材料、耐热及隔热材料、涂料及纸 张添加剂等用的钛酸钾粉体，特别是药芯焊丝用钛酸钾的制备方法，属于无机材料领域。
背景技术：
碱金属钛酸盐均是一种显碱性，吸湿性很强的粉体材料，特别是钛酸钾，若包装不 良或保管不当，就会造成原料极快吸湿，同时有些碱金属钛酸盐还会产生严重板结现象，不 仅因为吸湿、板结导致粉体分散性、流动性变差，使用性能下降，而且由于实际掺量的改变， 原料分布的不均勻，导致应用性能的下降。另外，在药芯焊丝生产中，除了碱金属钛酸盐的 粒径大小之外，其堆积密度的大小也是影响焊丝产品质量的因素之一。在相同粒径的情况 下，希望碱金属钛酸盐具有较大的堆积密度，这样既有利于药芯料的灌注，又可以使得焊芯 单位体积中碱金属钛酸盐的量相对较大。因此，本技术就是主要针对以上所述的几个问题 开展工作，获得一种不易吸湿、不板结，堆积密度大，分散性、流动性好的碱金属钛酸盐的制 造方法。
发明内容
本发明重点解决钛酸钾粉体的表面结构及其活性，以及粉体的重质化，使其不易 吸湿，即使少量吸湿，也不会导致粉体板结，影响使用性能；通过重质化的处理，一方面可以 降低钛酸钾的烧成温度，解决高温烧成耗费能源，且粉体颗粒硬度过高的问题，另一方面又 能使粉体具有良好的堆积密度，流动性与分散性均佳。问题的关键就在于无论表面处理还 是重质化处理，首先均不能影响钛酸钾的应用性能，即降低电弧电压、稳定电弧、减少飞溅， 焊缝细密，其次不能引入对焊接及焊接对象有害的物质，如硫、磷等。钛源与钾源的配比根据不同产品计算。完全采用钛酸钾或钛酸钠的，根据钛钾或 钛钠摩尔分数计算；用于药芯焊丝的钛酸钾，根据高钾低钠，或高钠低钾的质量分数配比计 算钛源、钾源或钠源的用量。制备钛酸钾粉体的助剂包含重质化助剂与表面修饰助剂，可以是硫酸钾、硝酸钾、 氯化钾、氯化钠、硼酸、硼砂、三氯化硼、氧化硼、硅酸钾、硅酸钠、二氧化硅、白炭黑、活性炭、 羧甲基纤维素、硬脂酸、硬脂酸钙、钼酸钾、钼酸钠、钼酸铵、氧化铝、氧化锌、氧化镁等中的 一种或多种混合物。助剂的掺量为总质量的1 15%，若所用助剂含有钾或钠，配料计算时 应相应扣除主要钾源或主要钠源的用量。助剂与钛源、钾源等原辅材料一并加入球磨罐中，同时进行混料及研磨。烧成温度 可以较不加助剂，但要达到较大堆积密度时的温度低200 300°C，一般不超过950°C。煅烧设备可以采用箱式炉、井式炉、隧道窑或旋转窑，高温区停留时间不低于lh。
具体实施例方式实施例1
将金红石型钛铁矿粉和无水碳酸钾按照TiO2 K2O = 2. 9的摩尔分数称重，助剂 硼酸与二氧化硅的添加量为总量的3%，一起加入球磨罐中，再加上一定量的玛瑙块，球磨 2h ；混料装入盒钵，900°C的箱式炉煅烧池；自然降温至约400°C，出炉冷却。分别经破碎、粉 碎、筛分、称重包装。实施例2:将金红石型钛铁矿粉与无水碳酸钾、无水碳酸钠按照产品中TiO2质量分数为 77%, Nii2O质量分数13%，K2O质量分数7%计算称重。活性炭、二氧化硅两种助剂添加量 各为总量的3%，一起加入球磨罐，再加上一定量的玛瑙块，球磨池；混料装入盒钵，采用隧 道窑煅烧，900°C的高温区停留时间不低于Ih ；经冷却段逐步冷却，再分别经破碎、粉碎、筛 分、称重包装。实施例3:将金红石型钛铁矿粉与无水碳酸钠、无水碳酸钾按照产品中TiO2质量分数为 73%, K2O质量分数16%，Na2O质量分数5%计算称重。硼酸与二氧化硅两种助剂添加量各 为总量的3 %，活性炭的掺量为7 %，一起加入球磨罐，再加上一定量的玛瑙块，球磨池；混 料装入盒钵，采用井式炉煅烧，900°C的高温区停留时间不低于1. ;经逐步冷却，再分别 经破碎、粉碎、筛分、称重包装。
权利要求
1.一种不易吸湿、板结，堆积密度大的钛酸钾制造方法，其特征包括钛源与钾源通过 助剂与煅烧条件等的配合，改善产品钛酸钾的表面状况与结构，使其不易吸湿与板结，堆积 密度大，流动性与分散性好。
2.制备钛酸钾的钛源可以是各种型号的钛白粉(金红石型、锐钛矿型、板钛矿型)或金 红石型钛铁精矿、高钛渣等中的一种或是多种混合物。
3.制备钛酸钾的钾源是指无水碳酸钾、无水碳酸氢钾、硫酸钾、硝酸钾、氢氧化钾等的 一种或多种混合物。
4.制备钛酸钾的助剂包含重质化助剂与表面修饰助剂，可以是硫酸钾、硝酸钾、氯化 钾、氯化钠、硼酸、硼砂、三氯化硼、硅酸钾、硅酸钠、二氧化硅、白炭黑、活性炭、羧甲基纤维 素、硬脂酸、硬脂酸钙、钼酸钾、钼酸钠、钼酸钱、氧化铝、氧化锌、氧化镁等中的一种或多种 混合物。
5.助剂的掺量为总质量的1 15%。
6.权利要求的1、2、3、4中任何一项的钛酸钾，它包括含有除K之外的其它碱金属成分。
全文摘要
本发明提出了一种不易吸湿板结，堆积密度大的钛酸钾制造方法。该方法的主要特征在于钛源与钾源通过助剂与煅烧条件等的配合，改善了产品钛酸钾的表面状况与结构，使产品钛酸钾不易吸湿与板结，堆积密度大，流动性与分散性好，特别适合于药芯焊丝生产使用。
文档编号C01G23/00GK102070188SQ201010579739
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者任春霞, 刘瑛, 商少明, 孙芳, 王慧, 陈新 申请人:江南大学