[发明专利]利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球的制备方法

说明书

本发明公开了一种利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球的制备方法，本空心球的材料组分为Al₂O₃ 60.0～80.0wt%、TiO₂ 8.0～18.0wt%、CaO 5.0～15.0 wt %、MgO 0～2.0 wt %、Fe₂O₃ 0～1.0 wt %、SiO₂ 0～1.0 wt %，K₂O+Na₂O 0‑0.3%，其粒度为3～1mm和1～0mm。本方法在冶炼钛铁合金进行生产排渣时，对设置于排渣口的通气管路注入压缩气体，压缩气体将处于熔融状态的钛铁渣吹出排渣口，形成具有封闭气孔及不同粒度的钛铝酸钙空心球。本空心球克服了传统直接由钛铁渣制成的钛铝酸钙耐火材料的缺陷，降低杂质及低熔物含量，有效提高了高温使用性能；本方法操作简便，降低了耐火材料的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球的制备方法。

背景技术

钛铁渣是铝热法冶炼钛铁合金时产生的废渣，通常作为次生矿从中回收钛和铝，或用于建筑材料的配料，利用价值不高。近年，各大高校和耐材企业开始了对钛铁渣在耐火材料行业的应用研究。熔融的钛铁渣经过冷却、破碎及除铁等工艺处理后，可得到成分稳定的钛铝酸钙耐火材料，其主要成分是六铝酸钙、二铝酸钙、钛酸铝、钛酸钙以及金红石相的固溶体，外观为黑色或深褐色固体，硬度大，断面光亮，类似黑SiC，在自然条件下稳定，不与空气及水反应。该钛铝酸钙由于其含有部分金属单质钛和氧化亚铁等杂质，当作为耐火材料直接使用时，在1400℃会造成体积膨胀较大，且会出现增重，从而降低耐火材料的高温使用性能。因此，为解决钛铝酸钙耐火材料这一使用缺陷，有必要在回收钛铁渣时做进一步处理，以降低杂质及低熔物含量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球的制备方法，本空心球克服了传统直接由钛铁渣制成的钛铝酸钙耐火材料的缺陷，降低杂质及低熔物含量，有效提高了高温使用性能；本方法操作简便，降低了耐火材料的生产成本。

为解决上述技术问题，本发明利用钛铁渣生产的钛铝酸钙空心球的材料组分为Al₂O₃ 60.0～80.0wt%、TiO₂ 8.0～18.0wt%、CaO 5.0～15.0 wt %、MgO 0～2.0 wt %、Fe₂O₃0～1.0 wt %、SiO₂ 0～1.0 wt %，K₂O+Na₂O 0-0.3%，其粒度为3～1mm和1～0mm。

一种上述空心球的制备方法，在冶炼钛铁合金进行生产排渣时，对设置于排渣口的通气管路注入压缩气体，压缩气体将处于熔融状态的钛铁渣吹出排渣口，形成具有封闭气孔及不同粒度的钛铝酸钙空心球。

进一步，所述使用的原料为钛铁合金冶炼所产生的熔融状态钛铁渣，渣夜温度为开吹1950℃～2100℃，吹球结束时温度为1500℃～1700℃。

进一步，所述压缩气体为空气或氧气，压力为0.8～0.4MPa。

进一步，所述压缩气体的初始吹球压力为0.8MPa，吹球持续时间8-12分钟，后期压缩气体的吹球压力降至0.4MPa，直至钛铁渣全部吹出排渣口。