[发明专利]一种冷轧铁泥制备云母氧化铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于循环经济技术领域，尤其涉及一种以带钢冷轧加工过程中产生的冷轧铁泥为原料，采用水热法制备云母氧化铁粉体的方法。

背景技术

在带钢的冷轧生产过程中，为提高生产的效率和精度、必须减少轧辊和带钢之间的摩擦，及时带走工作区内因材料变形而产生的热量。目前，普遍使用乳化液来冷却、润滑、清洗、防锈，以提高产品的质量，延长设备的使用寿命。冷轧乳化液一般是由体积分数2%~10%的轧制油和水均匀混合而成，轧制油的主要组分是矿物油、植物油以及乳化剂。轧制过程中钢板和轧辊之间由于摩擦和挤压产生大量的铁合金粉末颗粒，并不断地被分散到乳化液中。通过磁性过滤器将乳化液中的铁合金粉末富集得到含油铁泥，并进行掩埋、燃烧或回炉炼铁。

冷轧铁泥因含油量大、铁基颗粒粒度小，不当的处置和再利用过程中会造成环境污染。现有的掩埋、燃烧或回炉炼铁等处理方式既污染环境又浪费资源。因此，冷轧含油铁泥再利用前要进行除油处理。

现有的除油工艺大多使用表面活性剂后清洗、磁性净化法、真空低温蒸馏法。如日本公开的热轧含油污泥湿式脱油处理方法（昭53-100970、昭54-94170），其中昭54-94170专利技术工艺过程较长，经搅拌后需进行二次水洗作业，再进行过滤，且要求搅拌后要求静止90分钟，流程不连续；而昭54-94170专利技术洗涤剂的助洗剂全为有机溶剂，具有易燃易挥发的特点，将造成空气污染，且流程同样为不连续进行。中国专利97109093.9公开了一种利用洗涤剂去除热轧含油铁泥表面油污的方法，利用此法可以得到超级铁精矿，此发明存在除油效率不高（处理后含油率1%）、添加的洗涤剂容易造成二次污染、不具备除油后的产物连续再加工的缺点。中国专利200810119646.6公开了一种废轧制油的再生方法，此方法向废轧制油中先投加碱，再投加聚丙烯酰胺，最后离心分离，此方法回收油彻底，但也存在流程较长、油与水分离不彻底的缺点。中国专利94201662.9公开了一种轧制油铁磁性微粉的电磁净化装置。这种装置由过滤箱、磁轭、铁芯、线圈、磁极、进出管路等组成。过滤箱装在两磁极之间，箱内充以钢棒或钢球，轧制油从钢棒或钢球之间通过时，便可以使轧制油中的铁磁性微粉吸附在钢棒或钢球上达到净化目的。这种装置结构简单，效果良好，经济效益和社会效益明显，有很好的推广前景。但此发明存在脱油不彻底、处理废料单一，只能处理铁磁性废料的缺点。

云母氧化铁(MIO)是一种重要的铁系颜料，其主要化学成分为α-Fe₂O₃，密度为4.6~4.8g/cm³。其结晶体为鳞片状、扁平或板状，完整的晶面外观为正六角形。云母氧化铁化学性质稳定，无毒无味，耐高温，抗紫外线，及具有抗粉化性、防锈性、耐碱性、耐盐雾性、耐候性等优良性能，广泛应用于重防腐涂料、防锈油漆、填料等领域。云母氧化铁可分为天然云母氧化铁和人工合成云母氧化铁两种。

目前，人工合成云母氧化铁的制备方法主要有高温熔盐法、气相法和水热法。上世纪60年代起，国外就开展了人工合成云母氧化铁的研究。美国专利US4676838公开了一种有关薄片状氧化铁颜料的制备和使用的方法。该方法将含三价铁溶液或悬浮液经中和处理后加入高碱NaOH介质中经水热处理可制备得到片状氧化铁颜料。该发明方法生产出的云母氧化铁具有纯度高、结晶良好等优点。但由于完全使用纯料为原料，因此存在原料成本高的缺点。美国专利US4289746报道了一种以磁铁矿为原料，将磁铁矿与氧化剂(NaNO₃或NaClO₃)在热碱溶液中反应制备云母氧化铁的方法。该方法的原料虽然是Fe₂O₃含量不高的铁矿石，但所得产品中Fe₂O₃含量可达99%，但存在着工艺流程复杂，副产物没有充分利用的缺点。