一种金红石矿料加工工艺制造技术

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。本发明专利技术所述金红石矿料的加工工艺，其很好地保证了制备隔热涂层用金红石粉料的质量，填补了国内此项技术的一大空白；具有巨大的经济、社会和国防价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料科学，特别提供了 一种金红石矿料加工工艺。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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l: 1 1: 4;放入的水与金红石颗粒的体积比优选范围为1: L5 l: 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。本专利技术中，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，筛分时的金红石矿料颗粒度为单个颗粒体积《0. 2cm3;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。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。采用球磨方式在配制涂料过程中将两种或两种以上原料进行均匀化混 合的具体参数是所选用的球磨体为①15mm ①40mm的陶瓷球，球磨时 间为60 240分钟。在配制涂料之后和进行涂料喷涂之前首先进行基体预处理，具体包括 有机除油处理和/或吹砂处理，所述吹砂处理采用80目 100目的刚玉砂， 空气压力为0.2 0.3 MPa，吹砂后用压縮空气将零件表面的砂粒吹净。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%，液体硅溶胶和杂质在涂层制备成功之后，先采用室温固化，然后采用高温固化处理涂层 件；其中常温固化的固化温度为15 40'C，固化时间为20 320min;高 温固化的在常温固化之后进行，涂层零件装炉温度达到106(TC后将试样取出即可；高温固化的时间通常为1 5min。本专利技术所述金红石矿料的加工工艺，其很好地保证了制备隔热涂层用 金红石粉料的质量，其填补了国内此项技术的一大空白；具有巨大的经济、 社会和国防价值。附图说明下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明 图1为金红石料室温固化涂层外观图，左侧为样品2金红石料室温固 化涂层，右侧为样品1金红石料室温固化涂层；图2为金红石料高温固化涂层外观图，左侧为样品2金红石料高温固 化涂层，右侧为样品1金红石料高温固化涂层；图3为样品2金红石涂层隔热曲线； 图4为样品1金红石涂层隔热曲线； 图5为样品1金红石涂料30"C室温固化涂层；图6为样品1金红石涂料106(TC高温固化涂层；图7为样品2金红石涂料30。C室温固化涂层；图8为样品2金红石涂料1060'C高温固化涂层。具体实施例方式实施例1 一种以金红石矿料加工工艺原矿石选用河北省丰宁县的金红石矿。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。优先选用纯度较高的 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。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l: 2;球磨时间为20小时；所选用的球磨体为0>25mm的陶瓷球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，烘干处理的温度要求为180。C，烘干时间100min。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 求筛分本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冮冶，贾东晨，张春刚，李伟红，窦立军，苑新，张霁，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]