專利名稱：用硫酸廢渣制氧化鐵紅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬氧化鐵紅顏料的制造方法，特別是以硫酸廢渣為原料制氧化鐵紅顏料的方法。
氧化鐵紅顏料的傳統(tǒng)制法有兩大類，一類是濕法工藝，如混酸法、硫酸法等，另一類是干法工藝，即焙燒法。前者是以金屬鐵為原料，通過液相沉淀制得，產(chǎn)品色鮮艷，鐵含量高，粒子細軟，分散性好，但原料成本高。后者焙燒法工藝一般以鐵鹽或含鐵物質(zhì)經(jīng)高溫煅燒而得，產(chǎn)品鐵含量偏低，粒子較粗硬，顏色也不及濕法工藝。目前有以硫酸廢渣與硫酸混合反應(yīng)，直接烘干、焙燒，再經(jīng)后處理制得氧化鐵紅的，其成本低，工藝簡單，但產(chǎn)品純度較低，其中鐵含量(以三氧化二鐵計)一級品只有75%，最高也只有80%，與濕法鐵紅94%以上鐵含量相比，差距較大。此外，現(xiàn)有的該工藝對原料硫酸廢渣的選擇性較強，只有三氧化二鐵含量＞70%的硫酸廢渣才能適用，使大量硫酸廢渣的利用受到了限制。
本發(fā)明和目的是對現(xiàn)有的硫酸廢渣制氧化鐵紅工藝進行改進，以提高產(chǎn)品氧化鐵紅顏料的質(zhì)量，并擴大對硫酸廢渣的利用。
本發(fā)明的方法以硫酸廢渣為原料，包括加入硫酸反應(yīng)、烘干、煅燒及粉碎、漂洗、烘干、再粉碎、過篩各步驟。主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下
本發(fā)明的特征是所說的硫酸廢渣含三氧化二鐵＞60%，并與硫酸反應(yīng)后的物料在烘干之前增加加水萃取及過濾除渣處理過程。本發(fā)明制備步驟如下按反應(yīng)式(1)的當(dāng)量比將硫酸廢渣與濃度為50-75%的硫酸混合攪拌，并于110-180°下保溫0.5-2小時，再將上述反應(yīng)物料移入萃取槽內(nèi)，在50-100℃和攪拌條件下加水1-3倍，混合成漿料，浸取0.5-1小時，將物料過濾分離除去由廢渣帶入的固體雜質(zhì)，母液加熱蒸發(fā)濃縮至粘稠狀，然后將物料烘干，粉碎至5-40毫米的塊狀，送入轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒1-5小時，窯尾溫度300-400℃，窯頭溫度為700-900℃，物料在窯內(nèi)按式(2)分解得Fe2O3，出窯粉碎后入漂洗槽，漂洗除去大部分水溶性鹽，使其含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)。漂洗后物料烘干并粉至全部通過325目篩。采用本方法所得產(chǎn)品氧化鐵紅顏料中三氧化二鐵含量≥94%。本發(fā)明中百分?jǐn)?shù)均以重量計，硫酸可過量。
本發(fā)明在現(xiàn)有的以硫酸廢渣制氧化鐵紅工藝基礎(chǔ)上增加了萃取和過濾工序，使反應(yīng)生成物中有效成分Fe2(SO4)3充分溶解于水中，并與廢渣帶入的SiO2及含Al、Ca、Mg離子的不溶性雜質(zhì)相分離，從而使制得的產(chǎn)品氧化鐵紅顏料純度大大提高，著色力優(yōu)于濕法氧化鐵紅，三氧化二鐵含量由現(xiàn)有的75-80%提高到94%以上，大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn)GB1863-89中焙燒法工藝HO01-05型號中規(guī)定的一級品鐵含量75%，達到原來濕法工藝才有的質(zhì)量指標(biāo)。更主要的是，采用本發(fā)明方法可降低對原料硫酸廢渣的選擇要求，對廢渣中三氧化二鐵的含量要求從原來的＞70%降低到＞60%，擴大了適用范圍，提高了廢渣利用率，同時降低了產(chǎn)品的成本。
下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的方法。
實施例一在500立升反應(yīng)釜中加入300公斤濃度為50%的硫酸和200公斤含三氧化二鐵60%以上的硫酸廢渣，夾套中蒸汽保溫120℃，將釜中物料充分?jǐn)嚢?，保?小時后將物料移入萃取槽，加水800公斤，攪拌30分鐘成漿料，將漿料移入離心分離機過濾除去固體雜質(zhì)，母液移入蒸發(fā)釜加熱蒸發(fā)濃縮至粘稠狀，送入烘干箱內(nèi)烘干后入粉碎機粉碎成5-40毫米的塊，將塊狀物料送入直徑0.4×6M回轉(zhuǎn)窯煅燒，窯尾溫度300℃，窯頭溫度900℃，煅燒3小時，煅燒物料入粉碎機粉碎后送入漂洗槽，漂洗至水溶性鹽降到一級品標(biāo)準(zhǔn)0.8%以下。漂洗后物料經(jīng)烘干，粉碎，全部通過325目篩，得氧化鐵紅產(chǎn)品。取本實施例制得的氧化鐵紅顏料100克，質(zhì)量檢測結(jié)果如下
實施例二用250公斤濃度為68%的硫酸和200公斤硫酸廢渣混合，工藝過程同實施例一。
權(quán)利要求
一種用硫酸廢渣制氧化鐵紅的方法，以硫酸廢渣為原料，包括加硫酸反應(yīng)，烘干，煅燒及粉碎、漂洗、烘干、再粉碎、過篩各步驟，其特征是所說的硫酸廢渣含三氧化二鐵＞60%，與硫酸反應(yīng)后的物料在烘干之前增加加水萃取及過濾除渣處理過程，該過程的步驟如下物料與硫酸反應(yīng)后移入萃取槽，在50-100℃及攪拌條件下加水1-3倍，混合成漿料，浸取0.5-1小時后入過濾器除去固體雜質(zhì)，母液加熱蒸發(fā)濃縮至粘稠狀，烘干后入窯煅燒并進行后續(xù)處理過程。
全文摘要
本發(fā)明涉及用硫酸廢渣制氧化鐵紅顏料的方法，采用含三氧化二鐵60％以上的硫酸廢渣與硫酸反應(yīng)得硫酸鐵，隨后加水萃取，過濾除去固體雜質(zhì)，母液蒸發(fā)濃縮，烘干后入窯煅燒分解成三氧化二鐵，再經(jīng)粉碎、漂洗，除去大部分水溶性鹽，再烘干后得產(chǎn)品氧化鐵紅。本法制得的鐵紅純度高，三氧化二鐵含量94％以上，達濕法工藝的質(zhì)量指標(biāo)。本法對原料硫酸廢渣的選擇性低，進一步降低成本并擴大了廢渣利用率。
文檔編號C09C1/24GK1113479SQ9411135
公開日1995年12月20日 申請日期1994年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月15日
發(fā)明者曲明生, 王瑜, 王利飛, 谷同亞 申請人:江蘇太平洋化學(xué)工業(yè)公司