[其他]以炼钢炉烟道灰为原料生产氧化铁黑的方法无效
申请号: | 86103643 | 申请日: | 1986-05-31 |
公开(公告)号: | CN86103643B | 公开(公告)日: | 1988-05-11 |
发明(设计)人: | 杨文林 | 申请(专利权)人: | 天津市建新化工厂;杨文林;天津钢厂 |
主分类号: | C09C1/24 | 分类号: | C09C1/24;C01G49/06;C01G49/08 |
代理公司: | 天津市专利事务所 | 代理人: | 潘冠雄 |
地址: | 天津市北郊*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 炼钢炉 烟道 原料 生产 氧化铁 方法 | ||
本发明是对利用氧化铁红与硫酸亚铁和氢氧化钠的加成反应生产氧化铁黑无机铁系颜料的工艺方法的改进。
现有技术中广泛采用氧化铁红与硫酸亚铁和氢氧化钠的加成反应来生产氧化铁黑无机铁系颜料,其工艺方法主要分为两步,即首先制备氧化铁红(Fe2O3),然后再利用氧化铁红与硫酸亚铁(FeSo4)和氢氧化钠(NaOH)的加成反应生成氧化铁黑(Fe3O4)。其工艺步骤至少包括制备氧化铁红、加成反应、过滤漂洗、沉淀浓缩、干燥和粉碎,图1是其工艺流程示意图。就制备氧化铁红而言,现有技术中主要有湿法、干法和苯胺法三种,所谓干法是以铁盐为原料的高温分解法;而苯胺法则是利用金属铁还原硝基苯生成苯胺和氧化铁红的联合生产方法。湿法制备氧化铁红是现有技术中应用较普遍、具有代表性的工艺方法,它是以金属铁、硫酸和氢氧化钠为原料的液相沉淀法。金属铁与硫酸反应生成硫酸亚铁并进入液相,液相中的亚铁盐经空气中的氧(O2)氧化、水解、脱水后变成三氧化二铁(Fe2O3)沉淀于晶核表面;与此同时,水解反应所产生的酸与金属铁作用又生成亚铁盐。如此循环反复的反应过程使晶核逐渐长大,色相也逐步发展,最终得到所期望的氧化铁红颜料。图2是湿法制备氧化铁红的工艺流程示意图,其主要化学反应过程如下:
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
FeSO4+2NaOHFe(OH)2+Na2SO4
2Fe(OH)2+1/2O2+y·H2OFe2O3·xH2O(晶种)
4FeSO4+O2+10H2O4H2SO4+4Fe(OH)3↓
Fe(OH)3Fe2O3·nH2O+xH2O(n<1)
由此可见,湿法生产氧化铁红实质上是以金属铁为原料的两步氧化法,金属铁是氧化铁(Fe2O3)中铁的来源,硫酸和氢氧化钠是必不可少的原料,而FeSo4和Fe(OH)3则是必经的中间产物。显然,用两步氧化法制备氧化铁红并进而生产氧化铁黑,其工艺相当复杂,因而生产周期长、产品能耗多,生产成本高,而且还要消耗大量的金属铁。如果能直接以氧化铁为原料来生产氧化铁黑,则显然可以大大简化生产工艺,缩短生产周期,减少能源消耗,降低生产成本。
经测试,炼钢炉烟道灰中含有一定数量的氧化铁,其主要化学成份是三氧化二铁、一氧化铁、四氧化三铁和含结晶水的三氧化二铁,总含铁量达59.4%,并且具有很好的物理化学性能,有可能成为生产无机铁系颜料的原料。但是,炼钢炉烟道灰中除氧化铁外,还含有氧化锰、氧化钙、氧化铬等非铁金属氧化物,这些非铁金属氧化物对于生产无机铁系颜料是没有用处的,必须加以剔除。本发明的目的是获得一种以炼钢炉烟道灰为原料生产氧化铁红并进而生产氧化铁黑的工艺方法。
为了实现上述目的,本发明利用Fe2O3对稀酸的稳定性,采用适当浓度的稀酸对含有氧化铁和其他非铁金属氧化物的炼钢炉烟道灰进行酸浸,炼钢炉烟道灰中的非铁金属氧化物和一部分氧化亚铁与稀酸反应生成可溶性盐进入液相,然后用水进行漂洗以剔除这些可溶性盐,最后经过滤,干燥、粉碎,即得到氧化铁红成品,再经加成反应得到氧化铁黑产品。以下结合具体实施例对本发明的技术特征作进一步的详细说明。图3是本发明制备氧化铁红的工艺流程示意图。
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