[发明专利]天然铁红的制取方法

说明书

本发明涉及无机颜料，是铁的氧化物特别是天然铁红的制取方法。

铁红，在化学工业中用作触媒和生产其它含铁产品的原料，特别是油漆的基本原料，有着广泛的应用价值和市场。目前，在工业生产中，只有人工合成氧化铁红颜料的干、湿两种方法。用人工方法制造1吨氧化铁红、需要烧碱135公斤，硫酸亚铁700公斤，硫酸1760公斤，为控制铁红的沉淀，还需加入价格昂贵的白炭黑等，其合成时间较长，工艺过程复杂，生产成本较高，消耗大量能源，而在产品性能上存在着一些缺陷和不足。

为了解决这些问题，人们在合成生产过程中，通常是减化工艺过程和利用废料降低成本，但一直没有取得理想的效果。

本发明者通过对吉林省浑江市青沟赤铁矿的研究、论证，发现该矿虽然由于含磷量较高无冶炼价值（被专家定为废矿），但由于其含铁品位较高（含全铁30%以上矿藏为2338万吨），而适于开发含铁化工产品，特别是通过一系列理化实验和工艺性能试验，表明该矿的氧化铁（FeO）、金属铁（Fe）、的含量是很低的，而全铁（TFe）和三氧化二铁（Fe₂O₃）的含量是较高的，充分证明了该矿的铁红成份完全是自然形成的、独有的，可作为天然铁红矿床的确认（称之为天然铁红矿），具有制取天然铁红（Fe₂O₃、SiO₂、H₂O）的经济价值和从事工业化生产的可行性，其产品-天然铁红可以与人工铁红（Fe₂O₃）相媲美，并通过漆种的工艺性能试验，完全可以证实，天然铁红代替一大部分人工合成铁红的应用是切实可行的。

本发明的目的就是要改变人工合成制造铁红（Fe₂O₃）的方法、而以通过对含磷量过高无冶炼价值的废矿石，进行天然铁红（Fe₂O₃、SiO₂、H₂O）的制取。

本发明的目的是这样实现的：将含全铁30%的赤铁矿石（主要成份Fe₂O₃、SiO₂、H₂O）采集分选出来;用水冲洗泥土砂砾，防止其它杂质混入，保证其原料的品质;然后进行机械粉碎;并对水溶盐高于2%的矿石需进一步水洗（温度为室温～75℃）;而后过滤;对过滤后的滤饼在105℃-700℃的温度下干燥1-1.5小时;对干燥后的滤饼进行再次粉碎;对粉碎后的天然铁红按不同的标准等级进行调配，即成天然铁红（Fe₂O₃、SiO₂、H₂O）产品。

其工艺过程为：

采矿→粉碎→水洗→过滤→干燥→粉碎→调配→成品

本方法的实质是：通过对以上工艺手段的实施，使天然铁红达到人工铁红的性能指标（目前尚无天然铁红的标准）。其机理在于使用颚式粉碎机使矿石变成粉末状;水洗可以去掉杂质并使水浸pH得到调整，水溶盐流失;过滤使三氧化二铁得到净化;干燥去掉水分和满足对吸油量及遮盖力的要求;再粉碎是使滤饼进一步达到320目以下的筛余物减少;调配是将含三氧化二铁不同含量的天然铁红粉末按要求配比。

通过本方法，利用天然铁红矿石制取的天然铁红的产品理化检测数据及国家标准如下：（表见后）

综上所述，开发天然铁红可以为国家节省大量硫酸、烧碱等化工原料和能源，缩减了大量合成工时，将制取铁红的工艺简化，并使铁红成本降低1/3以上。从产品性能看，天然铁红制成油漆后，可以长期使用不发生沉淀现象，使油漆质量始终如一，其原因是天然铁红矿石中本身含有20%的二氧化硅，二氧化硅有多孔性内，内表面积大，有较大的分散力，能有效地吸附大量的三氧化二铁，控制其沉淀。经试验发现，凡被二氧化硅吸附的三氧化二铁，既使使用酸、碱分离，也是很难的，这是天然铁红的最大特点，其防腐性能也优于人工合成铁红。总之，对天然铁红的制取，使吉林省浑江市青沟赤铁矿变废为宝，为国家创造了新财富，有良好的社会效益和经济效益。

实施例一：

根据吉林省浑江市青沟赤铁矿矿样标准采矿、选矿，将选出的全铁品位在53%以上的铁红矿石50公斤，堆放在坡形的水泥地上;用水把泥砂冲洗掉;自然干燥后;进行化学分析，如Fe₂O₃、水溶性盐达到标准，则取10公斤矿石，用颚式破碎机破碎至3mm左右;然后放入球磨机或其它研磨机中反复筛选研磨至320目通过99.5%、即成产品。

实施例二：