一种疏油二氧化钛的制备方法及设备与流程

1.本发明涉及二氧化钛生产技术领域，具体是涉及一种疏油二氧化钛的制备方法。本发明还涉及一种疏油二氧化钛的制备设备。


背景技术：

2.二氧化钛是一种无机物，白色固体或粉末状的两性氧化物，分子量79.9，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料。高纯二氧化钛具有半导体的性能，它的电导率随温度的上升而迅速增加，而且对缺氧也非常敏感，高纯二氧化钛是生产多层片式陶瓷电容器、圆片瓷介电容、正温度系数热敏电阻等电介质材料的重要原料，现有技术中对于二氧化钛的粉碎采用加压粉碎的方式，只适合最基本的初级粉碎，对于超微粒径的要求显然是无法到达的。
3.中国专利cn113559981b公开了一种用于二氧化钛生产的粉碎装置，包括箱体、隔板、粉碎组件和筛分组件，所述箱体内两侧设置有导向槽，隔板上两侧安装有导向块，所述导向块与导向槽滑动配合，所述隔板上两侧安装有调节组件，调节组件远离隔板的一端连接在箱体的顶部，所述箱体的顶部安装有粉碎组件，所述隔板上安装有止推组件，所述粉碎组件与止推组件转动配合，所述箱体内底部安装有筛分组件，筛分组件用于对不同颗粒大小的二氧化钛粉末进行筛分，通过止推组件与粉碎组件转动配合。
4.该粉碎装置通过筛网对二氧化钛进行筛选，而较大颗粒的二氧化钛会残留在筛分组件中无法被排出，效率较低，同时无法筛选出超微粒级的二氧化钛。


技术实现要素：

5.针对上述问题，提供一种疏油二氧化钛的制备方法，通过制备罐、内筒、粉料提升机构和环形气管解决了粉碎二氧化钛低效率的问题。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种疏油二氧化钛的制备方法，通过制备设备实现疏油二氧化钛的制备，该制备设备包括制备罐、内筒、粉料提升机构、研磨机构和环形气管；制备罐的顶端设置有进料口；内筒同轴地设置在制备罐的内部底端，内筒的外周和制备罐的内壁形成环形的收集腔，收集腔的侧壁设置有与外界连通的出料口；粉料提升机构设置在制备罐内用于将制备罐内部的底端物料提升至顶端向下抛出，粉料提升机构的抛出口高于内筒；环形气管设置在粉料提升机构上，环形气管的外侧均布有沿其径向延伸的吹气口，吹气口位于抛出口和内筒的顶端之间；研磨机构设置在内筒的内壁和粉料提升机构的外侧之间，研磨机构用于研磨下落的物料；制备方法包括以下步骤：步骤一，将二氧化钛通过进料口投放至制备罐内；步骤二，启动粉料提升机构和研磨机构，二氧化钛自制备罐的内部底端移动至制备罐的内壁顶端，二氧化钛颗粒和粉末下落；步骤三，向环形气管中注入气体，气体将二氧化钛粉末吹向收集腔，二氧化钛粉末通过出料口向外排出，同时二氧化钛颗粒下落并经过研磨机构，研磨机构将二氧化钛颗粒研磨成二氧化钛粉末；步骤四，二氧化钛颗粒和粉末重新被粉料提升
机构提升，直到二氧化钛颗粒被完全研磨成粉末后通过出料口向外排出。
8.优选地，粉料提升机构包括转动管、转轴、伺服电机和同轴反向传动件；转动管同轴转动地设置在制备罐中，转动管上设置有与制备罐的内部底端连通的第一料口，转动管上还设置有与制备罐的内部顶端连通的第二料口；转轴同轴转动地设置在转动管中，转轴的顶端贯穿制备罐的顶端，转轴的圆周面上设置有与其同轴的单向螺旋叶片；伺服电机固定设置在制备罐的顶端，转轴的顶端与伺服电机同步传动连接；同轴反向传动件设置在转动管和转轴的顶端，同轴反向传动件用于驱动转动管和转轴同轴反向转动。
9.优选地，粉料提升机构还包括固定筒，固定筒同轴固定地设置在转动管的外周，固定筒的底端设置有与其同轴的锥筒，锥筒的直径自上向下逐渐增大；锥筒上均匀地设置有与固定筒固定连接的隔板，固定筒低于第二料口的底端，环形气管设置在锥筒的底端。
10.优选地，同轴反向传动件包括有内齿圈、第一齿轮和第二齿轮，内齿圈同轴固定地设置在转动管的内周顶端，内齿圈同轴固定地设置在转轴上，第二齿轮沿轴向地设置在内齿圈的外侧，第二齿轮与内齿圈啮合，第二齿轮和第一齿轮啮合。
11.优选地，粉料提升机构还包括防尘环，防尘环同轴设置在转轴上，防尘环位于同轴反向传动件和第二料口之间。
12.优选地，吹气口沿水平方向的口径自内向外逐渐增大。
13.优选地，内筒的内壁设置有与其同轴的环槽，研磨机构包括旋转锥盘、滑动筒、抵接板、碟簧和气弹簧；旋转锥盘同轴固定地设置在转动管的外圆周面上，旋转锥盘的外周与内筒的内壁间隙配合，旋转锥盘上均布有过料口，过料口沿旋转锥盘的径向延伸；滑动筒同轴滑动地设置在环槽上，滑动筒的底端设置有与其同轴的固定环，固定环的内周设置有与其同轴的延伸筒，延伸筒与内筒的内壁滑动配合；抵接板均布在滑动筒的内侧，抵接板沿滑动筒的径向延伸，抵接板的一端与滑动筒的内周转动配合；碟簧同轴设置在环槽的底端，碟簧的顶端抵接在固定环的底端；气弹簧的一端与延伸筒的内周转动配合，气弹簧的另一端与抵接板的底端转动配合，抵接板弹性抵接在旋转锥盘的底面。
14.优选地，收集腔的底端倾斜朝向出料口。
15.优选地，还包括环形气囊，环形气囊同轴固定地设置在收集腔的顶端，环形气囊的外周设置有沿径向贯穿制备罐的连接管。
16.本技术还提供了一种疏油二氧化钛的制备设备，包括制备罐、内筒、粉料提升机构、研磨机构和环形气管；制备罐的顶端设置有进料口；内筒同轴地设置在制备罐的内部底端，内筒的外周和制备罐的内壁形成环形的收集腔，收集腔的侧壁设置有与外界连通的出料口；粉料提升机构设置在制备罐内用于将制备罐内部的底端物料提升至顶端向下抛出，粉料提升机构的抛出口高于内筒；环形气管设置在粉料提升机构上，环形气管的外侧均布有沿其径向延伸的吹气口，吹气口位于抛出口和内筒的顶端之间；研磨机构设置在内筒的内壁和粉料提升机构的外侧之间，研磨机构用于研磨下落的物料。
17.本技术相比较于现有技术的有益效果是：
18.1.本技术通过将二氧化钛颗粒投放至制备罐内，并通过粉料提升机构和研磨机构重复研磨，使得研磨出的二氧化钛粉末能够被环形气管吹入到收集腔中，以此能够筛分二氧化钛颗粒和二氧化钛粉末，进而实现连续研磨和筛选的目的，同时通过控制环形气管中气压的大小，能够筛选出不同粒级的二氧化钛，工作效率高，同时筛选出的二氧化钛粉末粒
级较小；
19.2.本技术通过将转动管和转轴同轴转动地设置在制备罐内，使得转动管和转轴通过同轴反向传动件同步传动连接，当转轴转动时，旋转的单向螺旋叶片能够将制备罐底部的二氧化钛颗粒提升至制备罐的顶部，以便于二氧化钛颗粒在下落过程中被研磨成粉；
20.3.本技术通过固定筒、锥筒和隔板，能够使得自第二料口落下的二氧化钛颗粒或二氧化钛粉末均匀分散，以便于环形气管将二氧化钛粉末从二氧化钛颗粒中吹出；
21.4.本技术通过旋转锥盘相对滑动筒作同轴剪切运动，能够使得二氧化钛颗粒在往复提升的过程中被剪切成二氧化钛粉末，以此制备微粒级的二氧化钛。
附图说明
22.图1是本技术的制备设备的立体图；
23.图2是本技术的制备设备的侧视图；
24.图3是图2的a-a截面处的立体剖视图；
25.图4是图2的a-a截面处的剖视图；
26.图5是图4的b处局部放大图；
27.图6是图4的c处局部放大图；
28.图7是图2的d-d截面处的剖视图；
29.图8是本技术的滑动筒和内筒的立体分解图；
30.图9是本技术的研磨机构的立体图；
31.图10是本技术的研磨机构的局部立体分解图。
32.图中标号为：
33.1-制备罐；1a-进料口；1b-收集腔；1b1-出料口；2-内筒；2a-环槽；2a1-限位槽；3-粉料提升机构；3a-转动管；3a1-第一料口；3a2-第二料口；3b-转轴；3b1-单向螺旋叶片；3c-伺服电机；3d-同轴反向传动件；3d1-内齿圈；3d2-第一齿轮；3d3-第二齿轮；3e-固定筒；3e1-锥筒；3e2-隔板；3f-防尘环；4-研磨机构；4a-旋转锥盘；4a1-过料口；4b-滑动筒；4b1-固定环；4b2-延伸筒；4b3-限位条；4c-抵接板；4d-碟簧；4e-气弹簧；5-环形气管；5a-吹气口；6-环形气囊；6a-连接管。
具体实施方式
34.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
35.如图1-图10所示，本技术提供：
36.一种疏油二氧化钛的制备方法，通过制备设备实现疏油二氧化钛的制备，该制备设备包括制备罐1、内筒2、粉料提升机构3、研磨机构4和环形气管5；制备罐1的顶端设置有进料口1a；内筒2同轴地设置在制备罐1的内部底端，内筒2的外周和制备罐1的内壁形成环形的收集腔1b，收集腔1b的侧壁设置有与外界连通的出料口1b1；粉料提升机构3设置在制备罐1内用于将制备罐1内部的底端物料提升至顶端向下抛出，粉料提升机构3的抛出口高于内筒2；环形气管5设置在粉料提升机构3上，环形气管5的外侧均布有沿其径向延伸的吹气口5a，吹气口5a位于抛出口和内筒2的顶端之间；研磨机构4设置在内筒2的内壁和粉料提
升机构3的外侧之间，研磨机构4用于研磨下落的物料；制备方法包括以下步骤：
37.步骤一，将二氧化钛通过进料口1a投放至制备罐1内；
38.步骤二，启动粉料提升机构3和研磨机构4，二氧化钛自制备罐1的内部底端移动至制备罐1的内壁顶端，二氧化钛颗粒和粉末下落；
39.步骤三，向环形气管5中注入气体，气体将二氧化钛粉末吹向收集腔1b，二氧化钛粉末通过出料口1b1向外排出，同时二氧化钛颗粒下落并经过研磨机构4，研磨机构4将二氧化钛颗粒研磨成二氧化钛粉末；
40.步骤四，二氧化钛颗粒和粉末重新被粉料提升机构3提升，直到二氧化钛颗粒被完全研磨成粉末后通过出料口1b1向外排出。
41.制备罐1的底端设置有排料口，当制备罐1内投放的二氧化钛颗粒较多时，可通过开启排料口，使得多余的二氧化钛从排料口向外排出；
42.在制备时，将二氧化钛颗粒投放至制备罐1内，二氧化钛颗粒在重力作用下落在制备罐1的内腔底端，启动粉料提升机构3和环形气管5，使得粉料提升机构3将制备罐1内底部的二氧化钛颗粒提升至制备罐1内顶部，
43.二氧化钛颗粒从粉料提升机构3的顶部抛出口下落，二氧化钛颗粒下落并穿过研磨机构4，在此过程中，研磨机构4对二氧化钛颗粒进行研磨，使得二氧化钛颗粒被研磨成微小的二氧化钛粉末；
44.通过气泵向环形气管5中注入气体，吹气口5a沿制备罐1的径向吹拂二氧化钛颗粒和二氧化钛粉末，二氧化钛粉末的质量较轻，会被吹至制备罐1的内壁，进而下落聚集在收集腔1b中，然后二氧化钛粉末通过出料口1b1向外排出，而未研磨充分的二氧化钛颗粒重新下落并穿过研磨机构4，研磨机构4对二氧化钛颗粒重新研磨，直到二氧化钛颗粒被研磨呈粉末并通过环形气管5吹入到收集腔1b中；
45.通过调节环形气管5中气压的大小，能够将不同粒级的二氧化钛吹入到收集腔1b中，以此达到研磨筛选的目的；
46.本技术通过将二氧化钛颗粒投放至制备罐1内，并通过粉料提升机构3和研磨机构4重复研磨，使得研磨出的二氧化钛粉末能够被环形气管5吹入到收集腔1b中，以此能够筛分二氧化钛颗粒和二氧化钛粉末，进而实现连续研磨和筛选的目的，同时通过控制环形气管5中气压的大小，能够筛选出不同粒级的二氧化钛，工作效率高，同时筛选出的二氧化钛粉末粒级较小。
47.如图4所示，进一步地：
48.粉料提升机构3包括转动管3a、转轴3b、伺服电机3c和同轴反向传动件3d；
49.转动管3a同轴转动地设置在制备罐1中，转动管3a上设置有与制备罐1的内部底端连通的第一料口3a1，转动管3a上还设置有与制备罐1的内部顶端连通的第二料口3a2；
50.转轴3b同轴转动地设置在转动管3a中，转轴3b的顶端贯穿制备罐1的顶端，转轴3b的圆周面上设置有与其同轴的单向螺旋叶片3b1；
51.伺服电机3c固定设置在制备罐1的顶端，转轴3b的顶端与伺服电机3c同步传动连接；
52.同轴反向传动件3d设置在转动管3a和转轴3b的顶端，同轴反向传动件3d用于驱动转动管3a和转轴3b同轴反向转动。
53.通过将转动管3a和转轴3b同轴转动地设置在制备罐1中，当启动伺服电机3c时，因同轴反向传动件3d传动连接转动管3a和转轴3b，使得转动管3a和转轴3b相对制备罐1同轴反向转动，二氧化钛颗粒通过第一料口3a1进入到转动管3a的内底部，旋转的单向螺旋叶片3b1能够将转动管3a内底部的二氧化钛颗粒向上提升至第二料口3a2处，在重力作用下，二氧化钛颗粒通过第二料口3a2下落，从而在穿过研磨机构4时被研磨成粉，以此解决了如何将制备罐1内底部的二氧化钛提升至制备罐1内顶部的技术问题；
54.本技术通过将转动管3a和转轴3b同轴转动地设置在制备罐1内，使得转动管3a和转轴3b通过同轴反向传动件3d同步传动连接，当转轴3b转动时，旋转的单向螺旋叶片3b1能够将制备罐1底部的二氧化钛颗粒提升至制备罐1的顶部，以便于二氧化钛颗粒在下落过程中被研磨成粉。
55.如图4所示，进一步地：
56.粉料提升机构3还包括固定筒3e，固定筒3e同轴固定地设置在转动管3a的外周，固定筒3e的底端设置有与其同轴的锥筒3e1，锥筒3e1的直径自上向下逐渐增大；锥筒3e1上均匀地设置有与固定筒3e固定连接的隔板3e2，固定筒3e低于第二料口3a2的底端，环形气管5设置在锥筒3e1的底端。
57.通过将固定筒3e同轴地设置在转动管3a的圆周面上，并在固定筒3e的底端设置与其同轴的锥筒3e1，当二氧化钛颗粒和二氧化钛粉末从第二料口3a2处下落时，二氧化钛颗粒和二氧化钛粉末通过锥筒3e1向下滑动，而第一料口3a1上均匀地设置有隔板3e2，使得隔板3e2能够将成团的二氧化钛颗粒或二氧化钛粉末分开，使得二氧化钛颗粒或二氧化钛粉末能够均匀的下落，以便于环形气管5将二氧化钛粉末从二氧化钛颗粒中吹出，解决了二氧化钛颗粒会直接集聚成团的从第二料口3a2处下落，而二氧化钛粉末会因不均匀而无法被环形气管5吹入收集腔1b中的技术问题；
58.本技术通过固定筒3e、锥筒3e1和隔板3e2，能够使得自第二料口3a2落下的二氧化钛颗粒或二氧化钛粉末均匀分散，以便于环形气管5将二氧化钛粉末从二氧化钛颗粒中吹出。
59.如图5所示，进一步地：
60.同轴反向传动件3d包括有内齿圈3d1、第一齿轮3d2和第二齿轮3d3，内齿圈3d1同轴固定地设置在转动管3a的内周顶端，内齿圈3d1同轴固定地设置在转轴3b上，第二齿轮3d3沿轴向地设置在内齿圈3d1的外侧，第二齿轮3d3与内齿圈3d1啮合，第二齿轮3d3和第一齿轮3d2啮合。
61.将第二齿轮3d3转动地设置在制备罐1的内部顶端，而第二齿轮3d3与内齿圈3d1啮合，第二齿轮3d3和第一齿轮3d2啮合，当伺服电机3c带动转轴3b在转动管3a内转动时，第一齿轮3d2能够将扭矩传递给第二齿轮3d3，而第二齿轮3d3又可将扭矩传递给内齿圈3d1，使得转轴3b能够与转动管3a同轴反向地转动，以此解决了同轴反向传动件3d如何带动转动管3a和转轴3b同轴反向转动的技术问题。
62.如图5所示，进一步地：
63.粉料提升机构3还包括防尘环3f，防尘环3f同轴设置在转轴3b上，防尘环3f位于同轴反向传动件3d和第二料口3a2之间。
64.通过将防尘环3f设置在转轴3b上，并使得防尘环3f位于同轴反向传动件3d和第二
料口3a2之间，使得转动管3a中的二氧化钛颗粒或二氧化钛粉末无法通过防尘环3f而堵塞内齿圈3d1、第一齿轮3d2和第二齿轮3d3，这使得内齿圈3d1、第一齿轮3d2和第二齿轮3d3之间的传动更加稳定，工作寿命更长。
65.如图7所示，进一步地：
66.吹气口5a沿水平方向的口径自内向外逐渐增大。
67.通过使得吹气口5a沿水平方向的口径自内向外逐渐增大，使得环形气管5中的气流通过吹气口5a能够以水平的扇形面喷出，从而能够稳定吹拂二氧化钛颗粒中的二氧化钛粉末，使得二氧化钛粉末能够被吹至收集腔1b中。
68.如图6所示，进一步地：
69.内筒2的内壁设置有与其同轴的环槽2a，研磨机构4包括旋转锥盘4a、滑动筒4b、抵接板4c、碟簧4d和气弹簧4e；
70.旋转锥盘4a同轴固定地设置在转动管3a的外圆周面上，旋转锥盘4a的外周与内筒2的内壁间隙配合，旋转锥盘4a上均布有过料口4a1，过料口4a1沿旋转锥盘4a的径向延伸；
71.滑动筒4b同轴滑动地设置在环槽2a上，滑动筒4b的底端设置有与其同轴的固定环4b1，固定环4b1的内周设置有与其同轴的延伸筒4b2，延伸筒4b2与内筒2的内壁滑动配合；
72.抵接板4c均布在滑动筒4b的内侧，抵接板4c沿滑动筒4b的径向延伸，抵接板4c的一端与滑动筒4b的内周转动配合；
73.碟簧4d同轴设置在环槽2a的底端，碟簧4d的顶端抵接在固定环4b1的底端；
74.气弹簧4e的一端与延伸筒4b2的内周转动配合，气弹簧4e的另一端与抵接板4c的底端转动配合，抵接板4c弹性抵接在旋转锥盘4a的底面。
75.当转动管3a相对制备罐1同轴转动时，旋转锥盘4a在内筒2内同轴转动，因滑动筒4b通过碟簧4d弹性滑动地设置在环槽2a中，而固定环4b1又与抵接板4c的一端转动连接，延伸筒4b2又通过气弹簧4e与抵接板4c的底端弹性连接，使得抵接板4c能够弹性抵接在旋转锥盘4a的底面，相邻的抵接板4c之间形成开口，当旋转锥盘4a相对制备罐1发生转动时，过料口4a1和开口往复交错，从而形成剪切运动，二氧化钛在穿过过料口4a1和开口时，剪切运动能够使得二氧化钛被剪切呈更小的颗粒，因二氧化钛颗粒在制备罐1中被往复提升再下料，这使得二氧化钛颗粒能够被剪切成二氧化钛粉末，通过将滑动筒4b弹性抵接在旋转锥盘4a的底端，使得过料口4a1和开口之间能够紧密贴合，以此能够剪切更加微小的二氧化钛颗粒；
76.本技术通过旋转锥盘4a相对滑动筒4b作同轴剪切运动，能够使得二氧化钛颗粒在往复提升的过程中被剪切成二氧化钛粉末，以此制备微粒级的二氧化钛。
77.作为本技术的一些可选实施例，环槽2a的内壁设置有沿其轴线方向延伸的限位槽2a1，滑动筒4b的外圆周面上设置有与限位槽2a1滑动配合的限位条4b3，用以防止滑动筒4b在环槽2a中同轴转动。
78.如图4所示，进一步地：
79.收集腔1b的底端倾斜朝向出料口1b1。
80.收集腔1b的底端倾斜朝向出料口1b1能够使得收集腔1b中的二氧化钛粉末能够通过倾斜的底面快速排出，避免二氧化钛粉末堆积在收集腔1b中。
81.如图4所示，进一步地：
82.还包括环形气囊6，环形气囊6同轴固定地设置在收集腔1b的顶端，环形气囊6的外周设置有沿径向贯穿制备罐1的连接管6a。
83.通过将环形气囊6同轴地设置在收集腔1b中，通过气泵向连接管6a中注入，使得环形气囊6膨胀并封堵收集腔1b的顶端，防止在投放二氧化钛颗粒的过程中，二氧化钛颗粒会落到收集腔1b中。
84.如图1-图10所示，进一步地：
85.一种疏油二氧化钛的制备设备，包括制备罐1、内筒2、粉料提升机构3、研磨机构4和环形气管5；制备罐1的顶端设置有进料口1a；内筒2同轴地设置在制备罐1的内部底端，内筒2的外周和制备罐1的内壁形成环形的收集腔1b，收集腔1b的侧壁设置有与外界连通的出料口1b1；粉料提升机构3设置在制备罐1内用于将制备罐1内部的底端物料提升至顶端向下抛出，粉料提升机构3的抛出口高于内筒2；环形气管5设置在粉料提升机构3上，环形气管5的外侧均布有沿其径向延伸的吹气口5a，吹气口5a位于抛出口和内筒2的顶端之间；研磨机构4设置在内筒2的内壁和粉料提升机构3的外侧之间，研磨机构4用于研磨下落的物料。
86.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。