[发明专利]用于氯化法二氧化钛粉生产的钛碳复合材料制备方法

说明书

本申请公开了一种用于氯化法二氧化钛粉生产的钛碳复合材料制备方法，包括以下步骤：将含钛原料粉体与煅后焦粉、粘结剂混合均匀后进行造球、焙烧碳化、破碎筛分得到钛碳复合材料；含钛原料粉体的加入量为混合原料总质量的30～65％；煅后焦粉的加入量为混合原料总质量的30～55％；粘结剂及添加剂的加入量为混合原料总质量的5～15％；提高原料颗粒间的接触面积及反应活性，促进原料在沸腾炉中的反应，提高产品中金红石型二氧化钛粉比例，减少三价钛等影响产品亮度白度的物质形成，有效提高最终制得二氧化钛粉的亮度和白度、分散性，有利于制得遮盖力和耐候性更强的二氧化钛粉。

技术领域

本申请涉及二氧化钛粉生产技术领域，特别是一种用于氯化法二氧化钛粉生产的钛碳复合材料制备方法。

背景技术

相比于硫酸法制备二氧化钛粉，氯化法二氧化钛粉具有产品档次高、“三废”排量少等优点。氯化法所得二氧化钛粉产品，以金红石型二氧化钛粉为主，由于金红石型二氧化钛粉具有更好的耐候性和遮盖力，主要用于高级涂料、塑料、高级橡胶材料、高级纸张涂层等。随着我国对环境保护要求的日趋严格，氯化法生产二氧化钛粉是今后技术发展的主流方向。

氯化法生产二氧化钛粉的生产原理：用钛原料与烧结的煅后焦粉和经预热的氯气混合，并在800～1000℃的温度条件下反应获得TiC1₄，氯化反应器为流化床。所得粗TiC1₄经精馏、氧化、分级、表面处理、过滤、洗涤、干燥、破碎得到二氧化钛粉产品。

现在氯化法二氧化钛粉制备过程中，为获得具有较好粒径分布均匀性的钛碳复合材料，钛原料与煅后焦粉以粒径较小的粉体形式加入沸腾的氯化炉中，在沸腾气流的冲击下，容易导致粉体物料外泄。同时现有二氧化钛粉的亮度、分散性和白度也是二氧化钛粉质量的关键技术指标，二氧化钛粉的亮度和白度受颗粒晶型结构影响，一旦产物中含有其他氧化物，不旦会降低二氧化钛粉中金红型晶型颗粒比例，同时还会降低产品白度和亮度，影响产品质量。

发明内容

本申请提供了一种用于解决上述技术问题的用于氯化法二氧化钛粉生产的钛碳复合材料制备方法。

本申请提供的一种用于氯化法二氧化钛粉生产的钛碳复合材料制备方法，包括以下步骤：

将含钛原料粉体与煅后焦粉、粘结剂混合均匀后进行造球、焙烧碳化、破碎筛分得到钛碳复合材料；

含钛原料粉体的加入量为混合原料总质量的30～65％；煅后焦粉的加入量为混合原料总质量的30～55％；粘结剂及添加剂的加入量为混合原料总质量的5～15％；所述焙烧碳化温度为600～800℃；

所述粘结剂及添加剂为选自沥青粉、木质素磺酸钠、含硅/不含硅特种粘结剂中的任意一种或任意两种；

其中沥青粉的质量要求为：软化点为100～120℃，甲苯不溶物的含量为28～34％，喹啉不溶物的含量为：6～12％；粒度为≤0.25mm；

含硅/不含硅特种粘结剂的质量要求为耐温≥850℃；

所述含钛原料粉体粒度要求为≤0.15mm，其中钛元素的质量分数为79～81％、铁元素的质量分数为19～21％，余下为钙元素、镁元素及其他元素；

所述煅后焦粉中碳元素的质量分数≥99％，真比重≥1.98g/cm³,粒度要求为≤0.25mm；

将焙烧碳化后所得钛焦球进行破碎筛分，以筛上物料为合格粒度颗粒，筛下料返回至造球步骤中重新利用；所述造球步骤在造球机内进行，造球机包括：包括：绞龙输送机、第三壳体、定位辊、挤压辊、输送带、斜筛网、收粉筒；定位辊、挤压辊容纳并转动设置于第三壳体内；定位辊表面设置多个挤压凹槽，挤压辊表面间隔设置多个挤压凹槽；定位辊与挤压辊表面上的挤压凹槽对齐设置，对齐时围成球体；