專利名稱：一種細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鈦產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，本發(fā)明涉及一種細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法。
背景技術(shù)：
四氯化鈦是制取海綿鈦和氯化法鈦白重要的中間原料，國內(nèi)外利用高鈦渣(TiO2含量在80%以上)加入碳粉在高溫下通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)來制取四氯化鈦。 沸騰氯化生產(chǎn)四氯化鈦是氯化法鈦白和海綿鈦生產(chǎn)的重要工序之一，該工藝一般用鈦原料配上不等的石油焦與氯氣在氯化爐內(nèi)進(jìn)行氯化反應(yīng)，得到鈦工業(yè)的重要中間產(chǎn)品四氯化鈦。目前，在該領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)中，由于現(xiàn)有的沸騰氯化裝置技術(shù)的限制，適用的鈦原料一般為O. 420mm O. 08mm，并允許有少量O. 840mm和O. 075mm顆粒存在，而鈦原料供應(yīng)商生產(chǎn)的高鈦渣也大體相同，在現(xiàn)行的工業(yè)生產(chǎn)中采用的沸騰氯化爐也是按照該原料粒度標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)。目前，在鈦精礦選礦過程中，將顆粒直徑為O. 075mm甚至更小的鈦原料加以回收，將會(huì)大大提高鈦資源的利用率。但是所得到的鈦原料產(chǎn)品(如人造金紅石)粒徑的分布一般情況為0· 250 O. 104mm占55%左右；0· 104mm以下達(dá)到45. 00%左右；而O. 075mm以下占29. 1%左右。由于顆粒直徑小于O. 104mm的細(xì)粒級(jí)鈦原料所占比例較大，加之粒度范圍狹窄(O. 250mm以上很少)，利用現(xiàn)有的沸騰氯化裝置來生產(chǎn)四氯化鈦時(shí)，由于體系高溫和所需氣速的存在，大量的細(xì)粒級(jí)鈦原料進(jìn)入沸騰氯化爐后，很快地被吹進(jìn)收塵系統(tǒng)，造成鈦資源極大的浪費(fèi)，并給后續(xù)操作增加成本，和停爐檢修。目前，我們還未看到有關(guān)將上述細(xì)粒級(jí)鈦原料應(yīng)用于沸騰氯化工業(yè)生產(chǎn)的研究文獻(xiàn)或相關(guān)專利報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種細(xì)粒級(jí)鈦原料團(tuán)粒的方法，以便將細(xì)粒級(jí)鈦原料轉(zhuǎn)化為沸騰氯化的原料，提高鈦資源的利用率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，所述團(tuán)粒方法包括步驟將鈦原料進(jìn)行篩分，收集細(xì)粒級(jí)鈦原料；在所述細(xì)粒級(jí)鈦原料中加入混合粘結(jié)劑并攪拌，團(tuán)粒后烘干即得到細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成品；其中，所述混合粘結(jié)劑由第一粘結(jié)齊U、第二粘結(jié)劑和沸水混合而成，所述第一粘結(jié)劑為食用面粉并且第一粘結(jié)劑與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為I : 30 60，所述第二粘結(jié)劑是質(zhì)量濃度為O. 2%的陰離子聚丙烯酰胺水溶液并且細(xì)粒級(jí)鈦原料與第二粘結(jié)劑的質(zhì)量體積比為9 11. 2g 1ml，沸水與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為6 9 30。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料團(tuán)粒方法的一個(gè)實(shí)施例，所述細(xì)粒級(jí)鈦原料為粒徑在O. 104mm以下的鈦原料。
根據(jù)本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法的一個(gè)實(shí)施例，第一粘結(jié)劑與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為I : 40，細(xì)粒級(jí)鈦原料與第二粘結(jié)劑的質(zhì)量體積比為IOg 1ml，沸水與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為7 30。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法的一個(gè)實(shí)施例，所述團(tuán)粒方法還包括在團(tuán)粒前將加有混合粘結(jié)劑的細(xì)粒級(jí)鈦原料攪拌并堆積成薄型整體并在堆積過程中對薄型整體進(jìn)行拍打夯實(shí)的步驟。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法的一個(gè)實(shí)施例，所述團(tuán)粒方法還包括在將加有混合粘結(jié)劑的細(xì)粒級(jí)鈦原料收集并堆積成薄型整體之后，將細(xì)粒級(jí)鈦原料的薄型整體靜置3 10分鐘的步驟。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料團(tuán)粒方法的一個(gè)實(shí)施例，所述團(tuán)粒方法還包括用 團(tuán)粒工具將所述薄型整體分散進(jìn)行團(tuán)粒的步驟。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料團(tuán)粒方法的一個(gè)實(shí)施例，將造粒后的細(xì)粒級(jí)鈦原料置于烘箱中于80°C 105°C下烘烤40 60分鐘進(jìn)行烘干。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料團(tuán)粒方法的一個(gè)實(shí)施例，所述團(tuán)粒方法還包括將所述細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成品進(jìn)行二次篩分的步驟，將粒徑在O. 104mm以下的細(xì)粒級(jí)鈦原料返回至再次團(tuán)粒，將粒徑在O. 84mm以上的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒在對棍機(jī)上進(jìn)行破碎并返回再次進(jìn)行二次篩分，粒徑為O. 104 O. 84mm的細(xì)粒級(jí)鈦原料團(tuán)粒成為細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒最終成品。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法的一個(gè)實(shí)施例，稱取陰離子聚丙烯酰胺4克，加入盛有1600毫升水的燒杯中，加熱并不斷攪拌，待陰離子聚丙烯酰胺完全溶解后轉(zhuǎn)入2000毫升容量瓶，定容后制得所述第二粘結(jié)劑。根據(jù)本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法的一個(gè)實(shí)施例，所述鈦原料為人造金紅石或高鈦渣。本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法主要針對細(xì)粒級(jí)鈦原料，利用特定的粘結(jié)劑配方將細(xì)粒級(jí)鈦原料制備成粒徑較大的團(tuán)粒，不僅有利于鈦原料的充分利用，而且有效地將細(xì)粒級(jí)鈦原料轉(zhuǎn)化為沸騰氯化的原料，極大地提高了鈦資源的利用率，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。


圖I是本發(fā)明示例性實(shí)施例的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法的流程簡圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法進(jìn)行詳細(xì)地描述圖I是本發(fā)明示例性實(shí)施例的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法的流程簡圖。如圖I所示，本實(shí)施例的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法具體包括以下步驟，首先將鈦原料進(jìn)行篩分，收集細(xì)粒級(jí)鈦原料。其中，鈦原料可以為富鈦料，如人造金紅石或高鈦渣，優(yōu)選為TiO2含量為80 92%的細(xì)粒級(jí)人造金紅石。優(yōu)選地,收集粒徑在O. 104mm以下的細(xì)粒級(jí)鈦原料,這是因?yàn)榱絆. 104mm以下的細(xì)粒級(jí)鈦原料所占比例較大，有較大的利用空間。在上述所收集的細(xì)粒級(jí)鈦原料中加入混合粘結(jié)劑并攪拌。本發(fā)明所選的混合粘結(jié)劑具有良好的粘結(jié)性，同時(shí)對后續(xù)的氯化反應(yīng)無不良影響。具體地，稱取第一粘結(jié)劑并量取第二粘結(jié)劑，將第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑混合并攪拌至第一粘結(jié)劑完全溶解且無氣泡產(chǎn)生，在攪拌時(shí)緩慢加入沸水，優(yōu)選地，將混合物繼續(xù)加熱至黏糊狀即制得本發(fā)明的混合粘結(jié)劑。其中，第一粘結(jié)劑為食用面粉，符合GB1355-86要求。選擇面粉的主要因素包括如下幾點(diǎn)1、其主要成分是碳水化合物；2、礦物質(zhì)僅有I 2% ;3、有良好的粘結(jié)性能；4、特別重要的是，在后續(xù)氯化過程中，由于氯化溫度接近1050°C，沒有由面粉所反應(yīng)而留下殘?jiān)?。第一粘結(jié)劑與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為I : 30 60，基于成本和團(tuán)粒強(qiáng)度的考慮優(yōu)選I 40，若該比值大于I : 60，則在團(tuán)粒過篩后其中O. 104mm以下的鈦原料百分比在10%以上，若該比值小于I : 40，則其變化效果不明顯。第二粘結(jié)劑是質(zhì)量濃度為O. 2%的陰離子聚丙烯酰胺水溶液，細(xì)粒級(jí)鈦原料與第二粘結(jié)劑的質(zhì)量體積比為9 11. 2g 1ml，為了控制團(tuán)粒后O. 104mm以下的鈦原料百分比在10%以下，優(yōu)選細(xì)粒級(jí)鈦原料與第二粘結(jié)劑的質(zhì)量體積比為IOg Iml0其中，陰離子聚丙烯酰胺是一種線型高分子聚合物，屬非危險(xiǎn) 品，無毒、無腐蝕性、熱穩(wěn)定性好，具有絮凝性、粘合性、增稠性等物理特性，可以作為良好的粘結(jié)劑使用。若陰離子聚丙烯酰胺水溶液的質(zhì)量濃度大于O. 2%，則溶液很稠，流動(dòng)性不好，可能對后續(xù)的攪拌不利，更主要的是O. 2%的質(zhì)量濃度已滿足要求。加入的沸水與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為6 9 30，考慮團(tuán)粒的強(qiáng)度和烘烤時(shí)間的節(jié)約，優(yōu)選7 30的比例較合適。使用沸水，是因?yàn)榉兴梢允姑娣圻M(jìn)一步熟化，而熟化后的面粉粘結(jié)性能更好，有利于團(tuán)粒。上述混合粘結(jié)劑中各成分均屬于有機(jī)類物質(zhì)，完全不會(huì)給四氯化鈦的下游工序帶來任何不便。制備第二粘結(jié)劑時(shí)，稱取陰離子聚丙烯酰胺4克，加入盛有1600毫升水的燒杯中，不斷攪拌并加熱，待陰離子聚丙烯酰胺完全溶解后轉(zhuǎn)入2000毫升容量瓶，定容后制得上述第二粘結(jié)劑。之后，優(yōu)選地將加有混合粘結(jié)劑的細(xì)粒級(jí)鈦原料堆積成薄型整體，并且在堆積的過程中，拍打夯實(shí)所堆積的薄型整體，以提高其致密度。更加優(yōu)選地是，在將加有混合粘結(jié)劑的細(xì)粒級(jí)鈦原料收集并堆積成薄型整體之后，將細(xì)粒級(jí)鈦原料的薄型整體靜置3 10分鐘，給第一粘結(jié)劑和第二粘結(jié)劑足夠的團(tuán)粒時(shí)間；再用團(tuán)粒工具將細(xì)粒級(jí)鈦原料的薄型整體分散、倒細(xì)，粒徑大致在I 2mm，其次也是為烘烤做準(zhǔn)備，其中團(tuán)粒工具可以為扒梳，例如，扒梳可以用Φ0. 8的不銹鋼通過線切割制成；齒與齒之間的間隙約為2_，齒的寬度約為2mm,齒聞為45mm。將團(tuán)粒后的細(xì)粒級(jí)欽原料供干后即得到細(xì)粒級(jí)欽原料的團(tuán)粒成品。具體地，將團(tuán)粒后的細(xì)粒級(jí)鈦原料置于烘箱中于80 105°C下烘干明水，由于進(jìn)入氯化爐的原料不能帶有明水，故烘干步驟是必需的步驟。一般情況下，40 60分鐘就可以烘干水分。為了獲得粒度范圍分布較好的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成品，本實(shí)施例的團(tuán)粒方法還包括將細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成品進(jìn)行二次篩分的步驟，然后將粒徑在O. 104mm以下的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒返回進(jìn)行再次團(tuán)粒，將粒徑在O. 84mm以上的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒在對輥機(jī)上進(jìn)行破碎并返回再次進(jìn)行二次篩分，粒徑為O. 104mm O. 84mm的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成為細(xì)粒級(jí)鈦原料團(tuán)粒最終成品。優(yōu)選地，對棍機(jī)的間隙小于1mm。通過本發(fā)明對細(xì)粒級(jí)鈦原料進(jìn)行團(tuán)粒處理后，使細(xì)粒級(jí)鈦原料能夠滿足現(xiàn)行沸騰氯化爐的工藝要求。并且，通過本發(fā)明處理后的細(xì)粒級(jí)鈦原料的粒徑相對增大，彌補(bǔ)了之前鈦原料缺少的O. 250mm O. 840mm之間的粒度范圍，由于粒度增大，使得被吹走的鈦原料量相對減少，同理其在爐內(nèi)的停留時(shí)間增加，生料的溫度得到提升，有利于氯化反應(yīng)的進(jìn)行，從而保證物料中的鈦資源得到進(jìn)一步的回收。下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法進(jìn)行說明。實(shí)施例一將鈦原料(人造金紅石)進(jìn)行篩分，收集粒徑在O. 104mm以下的細(xì)粒級(jí)鈦原料，待團(tuán)粒用。第一粘結(jié)劑為食用面粉；稱取陰離子聚丙烯酰胺4克，加入盛有1600毫升水的燒杯中，加熱并不斷攪拌，待陰離子聚丙烯酰胺完全溶解后轉(zhuǎn)入2000毫升容量瓶，定容后制得質(zhì)量濃度為O. 2%的第二粘結(jié)劑。稱取第一粘結(jié)劑15克，加入第二粘結(jié)劑60毫升，攪拌至無氣泡產(chǎn)生，在攪拌下緩慢加入沸水140毫升并加熱至冒“大氣泡”呈黏糊狀即制得混合粘結(jié)劑，停止加熱。稱取粒徑小于O. 104mm的細(xì)粒級(jí)鈦原料600克，在不斷攪拌混合粘結(jié)劑下，緩慢加入細(xì)粒級(jí)鈦原料直至細(xì)粒級(jí)鈦原料被混合粘結(jié)劑完全潤濕，用鏟子(鏟刀)將散狀的熟化后混合粘結(jié)劑的細(xì)粒級(jí)鈦原料收集并堆積成薄型整體，在收集和堆積的同時(shí)，一邊拍打夯實(shí)堆積的薄型整體，直到堆積成一個(gè)薄型整體，并且靜置團(tuán)聚熟化5分鐘。用扒梳工具將細(xì)粒級(jí)鈦原料的薄型整體分散并搗細(xì)，最后將造粒后的細(xì)粒級(jí)鈦原料放入烘箱中，在105°C下烘烤40分鐘，稱重。并進(jìn)行二次篩分，去掉O. 104mm以下的團(tuán)粒并使O. 104mm以下的團(tuán)粒返回進(jìn)入下一個(gè)團(tuán)粒程序，O. 84mm以上的團(tuán)粒，用對輥機(jī)碾壓后再次進(jìn)行二次篩分，將其中O. 104mm以下的團(tuán)粒繼續(xù)返回下一個(gè)團(tuán)粒工序，而粒徑為O. 104 O. 84mm的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成為細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒最終成品。本實(shí)施例制備的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒的粒度分布見表I所示，其中粒徑為O. 104 O. 84mm的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒占55. 65%，明顯提高了鈦原料顆粒范圍的比例。表I實(shí)施例一所得細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒的粒度分布情況
權(quán)利要求
1.一種細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，所述團(tuán)粒方法包括步驟 將鈦原料進(jìn)行篩分，收集細(xì)粒級(jí)鈦原料； 在所述細(xì)粒級(jí)鈦原料中加入混 合粘結(jié)劑并攪拌，團(tuán)粒后烘干即得到細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成品； 其中，所述混合粘結(jié)劑由第一粘結(jié)劑、第二粘結(jié)劑和沸水混合而成，所述第一粘結(jié)劑為食用面粉并且第一粘結(jié)劑與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為I : 30 60，所述第二粘結(jié)劑是質(zhì)量濃度為O. 2%的陰離子聚丙烯酰胺水溶液并且細(xì)粒級(jí)鈦原料與第二粘結(jié)劑的質(zhì)量體積比為9 11.2g 1ml，沸水與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為6 9 30。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，所述細(xì)粒級(jí)鈦原料為粒徑在O. 104mm以下的鈦原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，第一粘結(jié)劑與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為I : 40，細(xì)粒級(jí)鈦原料與第二粘結(jié)劑的質(zhì)量體積比為IOg 1ml，沸水與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為7 30。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，所述團(tuán)粒方法還包括在團(tuán)粒前將加有混合粘結(jié)劑的細(xì)粒級(jí)鈦原料攪拌并堆積成薄型整體并在堆積過程中對薄型整體進(jìn)行拍打夯實(shí)的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，所述團(tuán)粒方法還包括在將加有混合粘結(jié)劑的細(xì)粒級(jí)鈦原料收集并堆積成薄型整體之后，將細(xì)粒級(jí)鈦原料的薄型整體靜置3 10分鐘的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，所述團(tuán)粒方法還包括用團(tuán)粒工具將所述薄型整體分散進(jìn)行團(tuán)粒的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，將造粒后的細(xì)粒級(jí)鈦原料置于烘箱中于80°C 105°C下烘烤40 60分鐘進(jìn)行烘干。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，所述團(tuán)粒方法還包括將所述細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成品進(jìn)行二次篩分的步驟，將粒徑在O. 104mm以下的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒返回進(jìn)行再次團(tuán)粒，將粒徑在O. 84mm以上的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒進(jìn)行破碎并返回再次進(jìn)行二次篩分，粒徑為O. 104 O. 84mm的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成為細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒最終成品。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，稱取陰離子聚丙烯酰胺4克，加入盛有1600毫升水的燒杯中，加熱并不斷攪拌，待陰離子聚丙烯酰胺完全溶解后轉(zhuǎn)入2000毫升容量瓶，定容后制得所述第二粘結(jié)劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法，其特征在于，所述鈦原料為人造金紅石或高鈦渣。
全文摘要
本發(fā)明的細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒方法包括步驟將鈦原料進(jìn)行篩分，收集細(xì)粒級(jí)鈦原料；在所述細(xì)粒級(jí)鈦原料中加入混合粘結(jié)劑并攪拌，團(tuán)粒后烘干即得到細(xì)粒級(jí)鈦原料的團(tuán)粒成品；其中，所述混合粘結(jié)劑由第一粘結(jié)劑、第二粘結(jié)劑和沸水混合而成，所述第一粘結(jié)劑為食用面粉并且第一粘結(jié)劑與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為1∶30～60，所述第二粘結(jié)劑是質(zhì)量濃度為0.2％的陰離子聚丙烯酰胺水溶液并且細(xì)粒級(jí)鈦原料與第二粘結(jié)劑的質(zhì)量體積比為9～11.2g∶1ml，沸水與細(xì)粒級(jí)鈦原料的質(zhì)量比為6～9∶30。本發(fā)明利用特定的粘結(jié)劑配方將細(xì)粒級(jí)鈦原料制備成粒徑較大的團(tuán)粒，有利于鈦原料的充分利用，且有效地將細(xì)粒級(jí)鈦原料轉(zhuǎn)化為沸騰氯化的原料，極大地提高了鈦資源的利用率。
文檔編號(hào)C22B1/244GK102776365SQ20121019176
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者劉森林, 張?zhí)K新, 王建鑫, 陸平, 陳祝春 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司