[发明专利]一种金红石矿料加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学，特别提供了一种金红石矿料加工工艺。 

背景技术

金红石(学名二氧化钛)是高温隔热涂层的重要组成材料之一，它的纯度及颗粒度将直接影响隔热涂层的隔热效果，多年来国内所使用的金红石粉料一直采用外购成品，没有相关标准；并且技术条件一直也没有确定，这对控制涂层质量是极为不利的。因此，人们期望获得一种利用金红石矿石自主进行金红石矿料加工的工艺。 

发明内容

本发明的目的是提供一种利用金红石矿石进行加工得到可以应用于高温隔热涂层的纯度较高的金红石粉料的加工工艺。 

由于金红石矿料(二氧化钛)中氧和钛的结合力很强，不易分解，热稳定性较好，并具有比较稳定的化学性质，因此是用于高温隔热涂层的重要组成材料。二氧化钛有三种同素异构体，它们在自然界中分别以三种矿物形式存在：金红石、锐钛矿、板钛矿；其中最稳定的是金红石态。常见的金红石矿料颗粒大小不等，呈紫红色，具有一定光泽，其中还含有少量白色及黑色颗粒属于杂质。 

原矿石的提纯过程非常烦琐，首先应将明显的杂质挑出。由于一些金 红石矿石颗粒中含有白色的二氧化硅与金红石粘在一起，必须粉碎到比较小的颗粒才能将二者分离，此时再根据杂质比重较金红石小的特点，在水中可能浮在上面的原理，将矿料放入水中进行分离。但在实际操作中我们发现金红石与杂质的比重相差并不很大，分离比较困难，必须借助筛子等工具反复筛分才能逐步将杂质从金红石中分离出去。此时矿料为紫红色的均匀小颗粒。最好是选用纯度较高的金红石矿料作为原料，以保证最终获得的金红石粉料的质量。 

本发明具体涉及一种金红石矿料加工工艺，其特征在于：所述金红石矿料加工工艺具体为将金红石矿料制成颗粒度相对较小的金红石粉料；具体的粉碎方式为球磨。 

将金红石矿料制成颗粒度相对较小的金红石粉料的具体的粉碎方式为湿球磨，具体技术要求是：球磨时放入的水的含量与金红石颗粒的体积比为1∶1～1∶4；放入的水与金红石颗粒的体积比优选范围为1∶1.5～1∶3；球磨时间可以为10～50小时。 

采用湿球磨方式将金红石矿料制成颗粒度相对较小的金红石粉料后，优选处理方案中，还要对金红石粉料进行烘干处理。 

在对金红石粉料进行烘干处理之后，对金红石粉料进行筛分处理，要求筛分后的筛下能够有效利用的金红石粉料颗粒度为≥270目。 

本发明中，在将金红石矿料制成颗粒度相对较小的金红石粉料之前，对金红石矿料进行初选以便将杂质颗粒挑出；具体要求是：进一步提纯优选的具体方法为下述方法之一或其组合：

其一，利用含杂质较多的颗粒通常在水中所受的浮力相对较小的原理将矿料颗粒放入水中对其进行进一步优选；其二，对颗粒状的金红石矿料进行反复筛分将杂质含量相对较多的颗粒分离出去。 

对金红石矿料进行初选以便将杂质含量相对较多的金红石矿石颗粒挑出的具体要求是：筛分时的金红石矿料颗粒度为单个颗粒体积≤20mm³，进一步优选内容是：通过机械方法将金红石矿粉碎，并对粉碎后金红石矿料进一步筛分； 

筛分次数为3～20次，筛分时间为20～300分钟；筛分工具为筛子。 

以金红石为原料的隔热涂层材料，其特征在于：所述隔热涂层材料的组成为以下三种：金红石粉料、石英粉料、其它：粘结剂。所述粘结剂优选为液体硅溶胶 

具体而言，所述隔热涂层材料所用的三种原料成分对应在成品中的重量百分比含量：金红石粉料：20～50％，石英粉粉料：10～40％，其它：余量。 

优选的要求是：所述隔热涂层材料所用的下述两种原料成分的相对重量比例关系是：金红石粉料∶石英粉粉料＝2∶1～1∶1。 

所述以金红石为原料的隔热涂层材料中，所述金红石粉料和石英粉料的颗粒度要求≥270目。 

应用如上所述以金红石为原料的隔热涂层材料制备隔热涂层的工艺方法，其特征在于：所述的配制涂料的具体方式为以下三种之一： 

其一，将金红石粉料和石英粉料混合均匀后，再将其混合物与液体硅溶胶进行混合并进行均匀化处理； 

其二，将金红石粉料和石英粉料分别与液体硅溶胶混合均匀，然后将两种混合物再混合在一起； 

其三，将金红石粉料和石英粉料二者中之一与液体硅溶胶混合均匀，然后将此混合物与金红石粉料和石英粉料二者中的另一种再混合在一起并进行均匀化处理。 

优选方案：在配制涂料过程中将两种或两种以上原料进行均匀化混合的处理方式具体为球磨方式。