Способ получения порошка оксида титана

 

Изобретение относится к способу получения порошка оксида титана из стружковых отходов металлического титана и позволяет снизить энергоемкость процесса. В рабочее пространство печи окисления при изотермической выдержке 2-5 раз в течение 1 ч расходом 1-3 л/с подают влажный воздух с точкой росы 10-25°С в течение 1,5-3,0 мин на 1 кг стружки, причем воздух предварительно пропускают через 1-3%-ный раствор соли щелочного металла. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4458703/26 (22) 11.07.88 (46) 07. 04. 91. Бюл. У 13 (71) Московский институт тонкой химической технологии им. М. В, Ломоносов а . (72) В.П.Жабин и А.А.Нуждин (53) 661. 882. 053 (088. 8) (56) И. В. Деулина, А.ф. Кривченко. Химико-термическая обработка на воздухе и измельчение стружковых титановых сплавов. — Тезисы докл. 1 НКТ

"Переработка вторичных металлов меи тодами порошковой металлургии, Челябинск, 1987, с. 26-28.

Изобретение относится к способам получения порошка оксида титана путем окисления стружки металлического титана и может быть использовано при переработке отходов титанового производства.

Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса за счет сокращения длительности размола окисленного продукта.

Пример 1. Токарную стружку титана толщиной 0,12-0,16 мм, длиной

50-60 мм и шириной 5-12 мм в количестве 3 кг загружают на керамические подцоны, подают в печь и нагревают до 900-С. После 10 мин изотермической выдержки в горячей зоне в печь подают в течение 2 мин влажньй возо дух с точкой росы +14 С, предварительно пропущенный через 27;ный раствор NaC1. Температура в горячр9 зоне печи и самой стружки падает более, „„SU „„1640116 А 1 (sa)s С 01 С 23/04

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ОКСИДА

ТИТАНА (57 ) Изо бре тение отно сится к спо со бу получения порошка оксида титана из стружковых отходов металлического титана и позволяет снизить энергоемкость процесса. В рабочее пространство печи окисления при изотермической выдержке 2-5 раз в течение 1 ч расходом 1-3 л/с подают влажный воздух с точкой росы 10-25 С в течение

1,5-3,0 мин на 1 кг стружки, причем воздух предварительно пропускают через 1-3Х-ный раствор соли щелочного ме талл а. 1 табл. чем на 100 С. После подъема температуры до рабочего режима изотермическую выдержку повторяют. Проводят

5 циклов, после, чего окисленный продукт выгружают из печи и размалывают в вибромельнице в порошок размером 56 мм в течение 10 мин. Суммар.ные энергоэатраты на размол 1 кг порошка полученного оксида титана

1,26 кВт ч.

Пример ы 2-17. Осуществляют в соответствии с методикой примера 1, но при различных параметрах процесса.

При этом примеры 10-17 осуществляют при параметрах, выходящих за предлагаемые пределы.

Условия процесса по примерам 1-17 и полученные результаты сведены в таблицу.

Анализ данных таблицы показывает, что запредельные значения параметров процесса приводят к повышению энерго3 1640116

45

Содержание NaC1 в растворе, Ж

Пример Расход воздуха, л/с

Время подачи воздуха за цикл, мин

Время раз мола, мин

Суммарные энергозатраты на 1 кг порошка, кВтсч

3,0

1,0

2,0

2,0

1,5

1,5

+14

+14

+14

+20

+20

+10

2

4

2,0

2,0

3,0

1,5

2,0

2,0

12

11

2

2

2

1,26

1,24

1,25

1,17

1,16

1,28 затрат при получении 1 кг порошка оксида титана.

Изобретение основано на том, что влажный воздух, периодически используемый в процессе термообработки с тружки титана, раз рыхляе т о к сидный слой и позволяет достаточно быстро охладить при горячей внутренней части поверхностный слой стружки, которая уже насыщена кислородом. В результате перепада температур между поверхностными и внутренними слоями струж ки,а также в результате вызванных перепадом концентраций кислорода в поверхностных ивнутренних слоях стружки,прослоиться 0,01-0,012 мм оксида титана, 25

ЗО

40 исходит растрескивание и отслаивание оксидного слоя титана от основной массы стружки. Периодическое обновление поверхности существенно ус- 20 коряет процесс сквозного насыщения ! стружки кислородом. Каждая подача

;влажного воздуха после 10-15 мин изо-! термической выдержки позволяет от- а поэтому количество циклов, включающих изо те рмиче ский нагрев и подачу влажного воздуха, регламентируется ,исходной толщиной стружки. Влажный ,воздух с точкой росы ниже +10 С не имеет достаточного количества влаги, а это снижает эффективность растрескивания и отслаивания оксидного слоя.

Использование воздуха с точкой росы более +25 С приводит к излишнему количеству. влаги в печи, что повышает энергетические затраты на окисление стружки. Расход воздуха менее 1 л/с не позволяет охлаждать поверхность стружки достаточно быстро„что затрудняет растрескивание и отслаивание окисленного слоя. Расход воэдуха более 3 л/с приводит к излишнему расходу электроэнергии и увеличивает длительность процесса. Время подачи влажного воздуха более 1, 0 мин на 1 кг стружки приводит к излишнему падению температуры и увеличению длительности процесса, а подача воздуха менее 0,5 мин на 1 кг стружки неэффективна в связи с малой подачей влаги на стружку. Пропускание воздуха через раствор NaCl и КС1 с концентрацией менее 1% в воде не оказывает дополнительного влияния на окисление стружки, а концентрация

NaCl и КС1 в воде более 3% приводит к загрязнению оксида титана окислами натрия или кальция.

Таким образом, осуществление предлагаемого способа позволяет по сравнению с известным,в соответствии с которым осуществляют нагрев стружки титана на воздухе до 1100 С, сократить длительность размола окисленной стружки с 40 до 10-14 мин и тем самым снизить суммарные затраты электроэнергии на переработку 1 кг отходов титановой стружки с 1,98 до 1,161,26 кВт ч.

Формула изо бретения

Способ получения порошка оксида титана из стружковых отходов металлического титана, включающий его окисление путем высокотемпературного нагрева в кислородсодержащей атмосфере .и последующий размол, о т л ичающий ся тем, что, сцелью снижения энергоемкости процесса за счет сокращения времени размола, окисление титана ведут обработкой влажным воздухом с точкой росы 1025 С в течение 1,5-3,0 мин при расходе воздуха 1-3 л/с на 1 кг стружки с последующей изо термической выдержкой и повторением цикла обработка— выдержка 2-5 раз в течение 1 ч, причем воздух предварительно пропускают через 1-3%-ный раствор хлорида щелочного металла.

16401 16

Продолжение таблицы

Пример

Расход воздуха, л/с

Время подачи во здуха за цикл, мин

Соде ржание NaC1

Суммарные энергозатраты на 1 кг порошка кВт ч очка осы, С в растворе, Х

Составитель В.Нечипоренко

Редактор Н. Гунько Техред Л.Олийнык Корректор С,Шевкун

Заказ 995 Тираж 299 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

8

11

12

13

14

16

1,5

1в5

1,5

3,5

0,7

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

3,5

1,0

2,0

2,0

2,0

2,0

+25

+20

+20

+14

+20

+20

+20

+27

+8

+20

+20

1

2

2

2

3 5

0,5

12

12

11.

12

11

12,1,18

1,22

1,20

1,32

1,35

1,38

1,36

1,31

1,40

1,31

1,32