[发明专利]利用钛白副产物硫酸亚铁制备氧化铁黄晶种的方法

说明书

本发明公开了一种利用钛白副产物硫酸亚铁制备氧化铁黄晶种的方法，属于颜料制备技术领域。本发明通过将溶解后的钛白亚铁与沉降剂在酸性条件下反应后，加入絮凝剂，即可得到纯度和粒度均满足氧化铁黄晶种要求的产品。提供的方法，不仅能对钛白粉生产过程中产生的副产物进行回收利用，减低废弃物排放，保护环境，而且不会对铁资源造成浪费，很大程度上促进了钛白粉产业的发展；更为重要的是，通过回收利用硫酸亚铁，大大降低氧化铁黄晶种的生产成本，能达到一举多得的效果。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种利用钛白副产物硫酸亚铁制备氧化铁黄晶种的方法。

背景技术

钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。钛白粉的生产方法主要有硫酸法和氯化法，硫酸法因生产工艺相对简单，对钛精矿的品位要求较低等优点，被大多数钛白粉生产企业所采用，目前国内较大的钛白粉生产企业基本都采用硫酸法生产钛白粉，占比高达98％。

硫酸法在生产钛白粉的过程中会产生大量的硫酸亚铁副产物，据不完全统计，硫酸亚铁的产量将高达500～750万吨/年，因其含有TiO²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Al³⁺等杂质元素而无法被直接利用，长期以来都是作为固体废弃物堆放。如此大量的硫酸亚铁副产物不仅影响了环境，而且对铁资源造成了浪费，很大程度上制约了钛白粉产业的发展。如何有效利用钛白粉生产过程中所产生的硫酸亚铁副产物，并将其制备得到氧化铁黄晶种，具有重要的意义。

CN201711128304.6提供了一种钛白粉副产物硫酸亚铁中钛的快速去除方法，包括以下步骤：向硫酸亚铁溶液中加入磷酸和絮凝剂，搅拌下调节溶液pH至2.5～4.0，反应5min～24h，过滤，得净化后的硫酸亚铁溶液。该方法能高效去除钛白粉副产物硫酸亚铁中钛，钛除去率高，铁损失小，避免了二价铁离子的氧化问题，但对于能否获得适合制备氧化铁黄的晶种的要求方面，无法预知。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用钛白副产物硫酸亚铁制备氧化铁黄晶种的方法，不仅能对钛白粉生产过程中产生的副产物进行回收利用，减低废弃物排放，保护环境，而且不会对铁资源造成浪费，很大程度上促进了钛白粉产业的发展；更为重要的是，通过回收利用硫酸亚铁，大大降低氧化铁黄的生产成本，能达到一举多得的效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供一种利用钛白副产物硫酸亚铁制备氧化铁黄晶种的方法，制备过程如下：

1)打开水阀，向溶解桶内加入1.2m³，开启搅拌机；向水中缓慢加入2.0kg絮凝剂，使絮凝剂充分溶解，待用；

2)打开水阀，向初步溶解池中注入20m³清水，开启搅拌机；用行车向水中吊入钛白亚铁(即钛白粉的废弃固体物)，搅匀后测试硫酸亚铁溶液；

3)把溶解后的硫酸亚铁溶液泵入升温反应池，打开蒸汽阀门加入热蒸汽加热，升温后加入硫酸；

4)在搅拌情况下，向反应池中缓慢、均匀加入已称量好的沉降剂，保持近沸25-35分钟，关闭蒸汽阀门停止加热；

5)取步骤1)已溶解的絮凝剂溶液缓慢加入反应桶中，继续搅拌使溶液呈现绿色透明液体后停止搅拌，使溶液静置澄清1小时以上；

6)待液体澄清后，检测硫酸亚铁溶液的质量，达到要求后，打开阀门，将上清液体泵入沉降桶沉降。

进一步地，所述絮凝剂的溶解条件为：温度为30～60℃，搅拌速度控制在20转/分以下。

进一步地，步骤2)中所述硫酸亚铁溶液中硫酸亚铁质量分数浓度在40％以上；若未达到该浓度，则补充硫酸亚铁。