一种以钛渣制备人造金红石的方法技术

本发明专利技术涉及人造红金石头技术领域，公开了一种以钛渣制备人造金红石的方法，包括如下步骤：利用钛渣制备钛粉；将铝粉和钛粉于混料机中混合完毕后，再投入到反应炉中；在反应炉中加入氮气和氧气，并施加高温和高压条件，形成反应产物；接下来，将反应产物冷却到室温并取出；对冷却后的反应产物进行退火、切割，最终得到人造金红石。本发明专利技术操作简单方便，利用钛渣进行生产，节约原材料，经济性更高。经济性更高。经济性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种以钛渣制备人造金红石的方法


[0001]本专利技术涉及人造红金石头
，尤其涉及一种以钛渣制备人造金红石的方法。

技术介绍

[0002]人造金红石是一般是通过以下工艺制作的：首先，将高纯度的铝和钛粉末混合在一起，并放置在一个特殊的反应炉中。然后，在反应炉中加入氮气和氧气，并施加高温和高压条件。这个过程会让铝和钛与氮和氧结合形成一种新的晶体结构。接下来，将反应产物冷却到室温并取出。此时，产物呈现出红色或紫色，但还不具备金红石所需要的清晰度和亮度。为了进一步改善人造金红石的质量，需要进行退火和切割等后续处理步骤
[0003]总的来说，制作人造金红石需要较高的技术水平和设备投入，但相对于天然金红石而言，其成本更低、资源更易获得，因此在商业上具有广泛的应用前景。
[0004]因此钛粉的制备在人造红金石的制备中显得尤为重要，现阶段，钛粉的两种制备方法主要如下：
[0005]氯化法制备钛粉；氯化法是目前工业上最常用的制备钛粉的方法之一，其主要步骤如下：将天然钛矿经过浸出、沉淀和过滤等处理后，得到含有钛的氯化物溶液；将氯化钠和氯化钙等还原剂加入氯化钛溶液中，并在高温条件下进行反应，从而产生二氯化钛等中间产物；将二氯化钛等产物与氢气反应，生成钛粉末。这种方法可以制备出纯度较高的钛粉，但需要消耗大量的电能和还原剂，且操作复杂。
[0006]碘化法制备钛粉；碘化法是另一种制备钛粉的传统方法，其主要步骤如下：将钛块或钛屑置于碘化钠和碘化钾的混合物中，在高温下发生反应，生成钛碘化物等产物；将钛碘化物等产物与纯氢气反应，生成钛粉末。这种方法相对于氯化法来说，消耗的能量和成本较低，但也有一些缺点，如产品质量不稳定、工艺复杂等。因此，在现代工业生产中，更多采用氯化法制备钛粉。
[0007]本申请旨在利用钛渣制备人造红金石，因此如何利用钛渣制备钛粉，并且将钛粉和铝粉进行混合后，经过一系列操作制备红金石是现阶段生产中亟需解决的问题。

技术实现思路

[0008]为解决
技术介绍
中所提出的技术问题，本专利技术提供一种以钛渣制备人造金红石的方法。
[0009]本专利技术采用以下技术方案实现：一种以钛渣制备人造金红石的方法，包括如下步骤：
[0010]利用钛渣制备钛粉；
[0011]将铝粉和钛粉于混料机中混合完毕后，再投入到反应炉中；
[0012]在反应炉中加入氮气和氧气，并施加高温和高压条件，形成反应产物；
[0013]接下来，将反应产物冷却到室温并取出；
[0014]对冷却后的反应产物进行退火、切割，最终得到人造金红石。
[0015]对为了进一步改善人造金红石的质量，需要进行退火和切割等后续处理步骤。其中，退火可以减少内部应力和缺陷，提高材料的透明度和光学性能；切割则可以将产物分成大小适当的块状物，以便进一步制作成珠宝和宝石饰品。
[0016]作为上述方案的进一步改进，步骤一中，具体地，将钛渣经过加热和氧化处理后，氧化剂采用氯化铁，最终得到含有钛的氯化物溶液；然后将氯化钛还原成钛粉末。
[0017]作为上述方案的进一步改进，在将氯化钛还原成钛粉末时，具体地，首先制备氯化钛与还原剂的混合物，还原剂可采用金属镁，且还原过程在惰性气氛下进行，将混合物加热至高温，使其发生还原反应，生成反应产物，反应结束后，需要将反应产物进行过滤和清洗，去除杂质和未反应的物质，从而得到纯度较高的钛粉。
[0018]作为上述方案的进一步改进，混料机包括环形的混合管、安装在混合管外侧的罩体以及设置在混合管上方的储料桶，混合管中安装有搅拌混合机构，罩体中安装有驱动搅拌混合机构工作的动力机构，且动力源为风力或其它动力；
[0019]混合管的壳体底部开设有若干个出料孔，出料孔处安装有与搅拌混合机构联动的阀门机构；
[0020]混合桶中储存铝粉和钛粉，且混合桶的壳体上开设若干出粉口，每个出粉口处均连接有分料管，且每个分料管的另一端均和混合管内部连通。
[0021]作为上述方案的进一步改进，罩体与混合管之间可拆卸连接，且罩体中形成腔一、腔二、腔三，腔二位于腔一和腔三之间。
[0022]作为上述方案的进一步改进，混合管的截面为圆形，搅拌混合机构包括沿混合管竖直方向径向设置的转动轴、安装在转动轴上的人若干根搅拌杆，且转动轴的一端贯穿混合管、并伸入至腔二中，腔一中设置有可由风力驱动的执行机构，且执行机构和转动轴的一端通过皮带传动机构连接，向腔一中输入循环气流能够驱使转动轴转动。
[0023]执行机构包括安装在腔一中的连接转轴、安装在连接转轴上的桨叶，皮带传动机构包括安装在连接转轴或转动轴上的皮带盘，以及连接两个皮带盘的传动皮带。因此当向腔一中输送惰性气体，循环流动，则可以驱动桨叶带动连接转轴转动，最终带动转动轴旋转，混合搅拌混合管中的钛粉和铝粉。
[0024]作为上述方案的进一步改进，腔一的部分为安装段，且安装段的纵截面为矩形，在安装段处纵向转动安装有换向管，换向管的一侧壳体开设有引风口，且换向管的另一端贯穿安装段、并连接有风机，风机的出风口安装有出风管，且出风管和换向管的端部通过转动套接，且风机的进风侧连通外界储气箱，储气箱内储存惰性气体，惰性气体为氮气或氩气。
[0025]作为上述方案的进一步改进，储料桶的横截面为圆形，且出粉口均匀分布在储料桶的外壁上，且储料桶的中部竖向设置有分隔板，分隔板的底部连接有和储料桶同轴的中心轴，中心轴的一端活动贯穿储料桶的底部壳体，且储料桶的底部安装有驱动中心轴转动的中心电机；
[0026]混合管内沿周向阵列分布若干个单元挡板，每个单元挡板的底部均连接有驱动轴，驱动轴的底部活动贯穿混合管，混合管的底部安装有驱动电机，驱动电机用于驱动驱动轴转动，且单元挡板在转动到一定位置时能够分隔其两侧的空间。
[0027]作为上述方案的进一步改进，出料孔的截面为矩形，且出料孔的相对两侧壁均开
设有插槽；
[0028]阀门机构包括两个分别滑动连接于插槽的挡料板、驱动两个挡料板滑动的控制单元，两个挡料板的顶面均固定有凸板；
[0029]控制单元包括同轴安装在转动轴底端的转盘，转盘的侧面转动连接有拨动杆，且转盘上还转动连接有一连杆，连杆的另一端滑动连接于拨动杆，且能够沿着拨动杆的长度方向滑动，其中，转盘正向转动时，拨动杆能够往复驱动凸板带动挡料板滑动，转盘反向转动时，拨动杆无法驱动凸板带动挡料板滑动。
[0030]作为上述方案的进一步改进，腔三中安装有进料管，进料管的底端与混合管内部连通，腔三对应的罩体的壳体上开设有开口，开口的顶部端口处安装有连通管，连通管和分料管连通，且在开口的底部端口处转动安装有旋转挡板，旋转挡板转动至一定位置可打开或闭合开口，腔三和腔二中间壳体上开设穿孔，穿孔处活动安装有中间拨板，中间拨板的一端位于腔二中，腔二中的转动轴顶端还同轴安装有连接轴，连接轴上还同轴固定有圆盘，圆盘的侧面安装有拨动柱，拨动柱能够往复的拨动中间拨板的末端。
[0031]相比现有技术，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以钛渣制备人造金红石的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、利用钛渣制备钛粉；步骤二、将铝粉和钛粉于混料机中混合完毕后，再投入到反应炉中；步骤三、在反应炉中加入氮气和氧气，并施加高温和高压条件，形成反应产物；步骤四、将反应产物冷却到室温并取出；对冷却后的反应产物进行退火、切割，最终得到人造金红石。2.如权利要求1所述的一种以钛渣制备人造金红石的方法，其特征在于，所述步骤一中，具体地，钛渣经过加热和氧化处理后，最终得到含有钛的氯化物溶液，其中氧化剂采用氯化铁；然后将氯化钛还原成钛粉末。3.如权利要求1所述的一种以钛渣制备人造金红石的方法，其特征在于，在将氯化钛还原成钛粉末时，具体地，首先制备氯化钛与还原剂的混合物，还原剂可采用金属镁，且还原过程在惰性气氛下进行，将混合物加热至高温，使其发生还原反应，生成反应产物，反应结束后，需要将反应产物进行过滤和清洗，去除杂质和未反应的物质，从而得到纯度较高的钛粉。4.如权利要求1所述的一种以钛渣制备人造金红石的方法，其特征在于，所述混料机包括环形的混合管、安装在所述混合管外侧的罩体以及设置在混合管上方的储料桶，所述混合管中安装有搅拌混合机构，所述罩体中安装有驱动搅拌混合机构工作的动力机构，且动力源为风力或其它动力；所述混合管的壳体底部开设有若干个出料孔，出料孔处安装有与搅拌混合机构联动的阀门机构；所述混合桶中储存铝粉和钛粉，且混合桶的壳体上开设若干出粉口，每个出粉口处均连接有分料管，且每个分料管的另一端均和混合管内部连通。5.如权利要求1所述的一种以钛渣制备人造金红石的方法，其特征在于，所述罩体与混合管之间可拆卸连接，且罩体中形成腔一、腔二、腔三，所述腔二位于腔一和腔三之间。6.如权利要求1所述的一种以钛渣制备人造金红石的方法，其特征在于，所述混合管的截面为圆形，搅拌混合机构包括沿混合管竖直方向径向设置的转动轴、安装在转动轴上的人若干根搅拌杆，且转动轴的一端贯穿混合管、并伸入至所述腔二中，所述腔一中设置有可由风力驱动的执行机构，且执行机构和转动轴的一端通过皮带传动机构连接，向腔一中输入循环气流能够驱使转动轴转动。7.如权利要求6所述的一种以钛渣制备人造金红石的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小林，王祥丁，黄翔，方敢，何军，范治波，
申请(专利权)人：广西粤桥新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：