[发明专利]粉料烧结工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种生产陶瓷颜料的工艺，特别是一种原料粉烧结工 艺。

背景技术：

已知，生产颜料的工艺中，特别是那些用于陶瓷制品的颜料，粗产 物(通常是粉末状的金属氧化物的混合物)被烧结。

在已知的用于生产颜料的粉料烧结技术中，是通过将粉料填入连续 或非连续的窑中，在窑中由于高温，发生一系列反应从而形成所需的颜 料。

在连续生产工艺中，粉料被投入连续流，并进入一个带有加热筒通 道结构的窑。粉料通过所述窑的圆筒状通道时，被烧结处理。

所使用的窑通常有两种：“旋转式”，之所以这样叫是因为他们围 绕一相对于水平面倾斜的纵向轴旋转，或有一个垂直轴的“固定式”。

带有固定垂直轴的窑(最近才发展起来的并且特别是在意大利专利 01310183中所描述的)具有包括一个圆筒状通道的加热通道，所述的圆 筒状通道垂直放置，粉料由于重力以一定速度落入其中，下落速度可通 过调节位于窑底部的窑的出口截面宽度或经过可调速的螺旋输送机来确 定。粉料按需要由位于斜向移动的圆筒状通道外部的加热装置(燃气， 电等)所加热。

相对于粉料沿基本水平或轻微倾斜面运动的传统连续窑，除了其它 的，这些竖式窑的优点是允许生产那些其它方法可能很难获得的特殊颜 料，因此其在工业上使用是被感兴趣的。但是他们有一个严重影响他们 使用的问题。

在烧结阶段，因为产品的烧结物形成不同尺寸的大块，这些大块可 阻碍其顺畅流动甚至会完全堵塞圆筒状通道。

为了解决所述不足，许多方案被建议使用，例如在斜向移动的圆筒 状通道中导入螺纹或使得圆筒状通道成漏斗状(在材料入口处窄，出口 处宽)，但是没有一个能成功解决这个问题。

文献中，特别是冶金领域，许多已知的矿物热处理工艺中，材料以 球状(例如US 6,221,127)被导入窑中，这些窑通常为水平或倾斜。这 种工艺适于熔炼，但是对于颜料领域这种工艺从没有被推荐过，因为为 了获得所需产品(即颜料)，被烧结为粉料形式的材料的本质总要被考 虑在内。

发明内容：

因此本发明的目的是提供一种有效的粉料烧结工艺，此工艺允许利 用所有竖式窑所提供的优点，克服前述缺点。

具体实施方式：

惊奇地发现在立式窑中可以使用小球状原料而不会影响最终结果 (即得到具有用传统系统获得的所有所需特性的颜料)，并且克服了由 于大量烧结物导致流通困难所引起的可能的问题。

基于本发明的工艺的一个优点是实施简单和费用低廉，不需要特殊 的设备改造，提高了烧结处理的品质和效率，并且材料在窑中流通极其 通畅。

其它的特性和优点将通过以下对烧结粉料工艺的非限制性实施例的 详细描述而变得更明了。

根据本发明的工艺，为了聚结粉末颗粒单体以形成比粉末颗粒单体 尺寸大很多的结构，粉料需要进行预结块工序。

结块阶段对粉料在烧结通道中的通过能力起至关重要的影响。事实 上大尺寸结块结构会降低大量粉料内部的整体接触面，使得通过更顺 畅。单独结块结构(例如呈球状或片状)的能被“挤压”，从而减小体 积并降低大量粉料内部“压力”，进而补偿热处理的效果。

根据所用粉料混合物的类型，结块工艺可以通过不同工艺实施。

其中一种工艺为把粉料导入一个圆筒状容器，该容器围绕一个相对 于垂直方向倾斜的轴旋转，当容器旋转时向粉料喷洒雾化水。由雾化水 湿润的粉料结合圆筒状容器的旋转运动，使单独细粒结合形成球状(小 球)，其小球尺寸随圆筒状容器旋转速度和细粒逗留在其中的时间的变 化而变化。

另一种获得粉料结块的工艺为挤压。

在这种工艺中，受挤压的粉料聚结形成片状，其尺寸取决于受挤压 粉料的体积。结块倾向于形成尺寸比粉末颗粒单体尺寸大2-10000倍或 更多倍的结构(小球或片状)。

在结块阶段结束时，粉料由干燥工序脱去多余的水分。多余的水分 会破坏粉料趋向于聚结结块的优势，因此严重影响其通畅率。

所获得的结块粉料(小球或片状)随后被连续导入位于窑内部的烧 结通道中。在所述通道中粉料在700-1400℃下进行烧结热处理，以从用 于陶瓷产业的粉料中获得颜料。

在处理结束时，结块从烧结通道中被移出，并且送去存储或生产循 环的后续阶段。