СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ Российский патент 1995 года по МПК C09C1/24 

Описание патента на изобретение RU2047631C1

Изобретение относится к производству неорганических пигментов, а именно железоокисных пигментов красного цвета, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности.

Известен способ получения железоокисных пигментов со структурой гамма Fe2O3, содержащих 0,1-12,0% SiO2 и 0,02-5,0% Al2O3, путем обжига смеси Fe3O4, SiO2, Al2O3 при 200-700оС при подаче воздуха и кислорода.

Способ предназначен для получения пигментов коричневого цвета.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения красного железоокисного пигмента из красного шлама, отхода глиноземного производства, путем его прокаливания в смеси с фосфомелом.

Недостатками данного способа является высокое содержание сульфидной серы в исходном продукте перед прокаливанием, низкое содержание триоксида железа в составе полученного пигмента и неоднородность его дисперсного состава, что обсусловливает низкую укрывистость, а также грязно-коричневый оттенок цвета полученного пигмента.

Задачей изобретения является понижение содержания сульфидной серы в исходном продукте перед прокаливанием, повышение содержания триоксида железа в составе полученного пигмента и повышение однородности его дисперсного состава, что обеспечивает получение пигмента чисто красного цвета и повышает его укрывистость.

Эта задача решается способом получения железоокисных пигментов из красного шлама, отхода глиноземного производства, путем его прокаливания, при этом перед прокаливанием красный шлам подвергают разделению по классам крупности в гидроциклоне с отбором фракции не крупнее 0,02 мм и прокаливание подвергают эту фракцию при 290-850оС.

Разделение красного шлама по классам крупности в гидроциклоне с отбором фракций не крупнее 0,02 мм обеспечивает разделение триоксида железа, сконцентрированного в мелких классах крупности (< 0,02 мм), и сульфидной серы, сосредоточенной в крупных классах (> 0,02 мм).

Повышение содержания триоксида железа обеспечивает чистый красный цвет полученного пигмента. Уменьшение содержания сульфидной серы, являющейся сильным восстановителем, предотвращает образование при прокаливании закиси железа черного цвета и закиси-окиси железа коричневого цвета, что обеспечивает чистый красный цвет полученного пигмента. Кроме того, разделение красного шлама по классам крупности в гидроциклоне с отбором фракций не крупнее 0,02 мм обеспечивает повышение однородности дисперсного состава и укрывистости полученного пигмента.

Нижний предел температурного интервала прокаливания обусловлен тем, что при температуре прокаливания ниже 290оС не происходит структурных изменений исходного материала, его цвет и дисперсность остаются без изменения, верхний предел обусловлен тем, что при температуре выше 850оС образуются крупно-кристаллические структуры.

Заявленным способом осуществлялось получение железоокисных пигментов из красного шлама, отхода ветви Байера Богословского алюминиевого завода, следующего химического состава в пересчете на оксиды, мас.

Fe2O3 39,0; Al2O3 15,9; CaO 14,0; S 1,5; TiO2 3,9; SiO2 7,3; Na2O 3,4; CO2 3,5.

Пробу красного шлама массой 35 кг с влажностью 35% разделяли по классам крупности в лабораторном гидроциклоне конструкции ЦНИГРИ при угле конусности 10 и 20о; диаметрах сливного штуцера 6, 8, 10 и 12 мм; диаметрах проходных отверстий песковых штуцеров 2, 3, 4,5; 5,5 мм и входном отверстии высотой 3 мм и шириной 16 мм.

Гидроциклонирование проводилось при соотношении жидкость (вода) твердое, равном 5,0. Отобранная при гидроциклонировании фракция (0,2 мм и ниже) составляла 68,7 мас. исходного шлама и имела следующий химический состав в пересчете на оксиды, мас. Fe2O3 53,0; Al2O3 13,5; CaO 7,0; S 0,4; TiO2 3,5; SiO2 6,5.

После разделения по классам крупности отобранную фракцию отфильтровывали, промывали до рН промывных вод равного 8,5, и высушивали, после чего пробу массой 24 кг прокаливали во вращающейся барабанной печи. Полученный пигмент имеет следующий химический состав в пересчете на оксиды, мас. F2O3 53,0; Al2O3 13,5; CaO 7,0; S 0,4; TiO2 3,5; SiO2 6,5.

Технологические параметры получения железоокисных пигментов и характеристики целевого продукта, полученного заявляемым способом, а также способом, взятым за прототип, приведены в таблице.

Определение цвета и укрывистости полученного пигмента проводились на основании стандартных методик (см. Добровольский И. Большаков А. и др. Методы технического анализа пигментного производства, Челябинск, Южно-Уральское книжное издательство, 1973, с.212-213).

Как видно из приведенных примеров, заявляемый способ позволяет повысить содержание триоксида железа в составе полученного пигмента с 39,0 до 53,0 мас. исключить содержание сульфидной серы в исходном продукте перед прокаливанием (остаточная сера в количестве 0,4 мас. является сульфатной, присутствует в виде сульфата кальция), что обеспечивает получение после прокаливания при 290-850оС пигмента чистого красного цвета, однородного по дисперсному составу с укрывистостью 7 г/м2. Использование заявляемого способа обеспечивает следующие преимущества:
получение железоокисных пигментов чистого красного цвета с укрывистостью 7 г/м2;
в результате использования отхода производства глинозема-красного шлама отсутствие необходимости в дополнительном сырье, добавках;
исключение при получении пигментов загрязнения окружающей среды диоксидом серы за счет удаления сульфидной серы из процесса.

Похожие патенты RU2047631C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕРНОГО ЖЕЛЕЗООКИСНОГО ПИГМЕНТА 2007
  • Исмагилова Галина Вячеславовна
  • Колесникова Мария Петровна
  • Кузнецов Андрей Иванович
  • Купцов Сергей Гаврилович
  • Никоненко Евгения Алексеевна
  • Рухлядева Мария Сергеевна
  • Соколов Владимир Иванович
RU2346018C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРИЧНЕВОГО ЖЕЛЕЗООКИСНОГО ПИГМЕНТА 2013
  • Колесникова Мария Петровна
  • Никоненко Евгения Алексеевна
  • Рухлядева Мария Сергеевна
RU2547487C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ПИГМЕНТОВ 2019
  • Горбачев Евгений Вячеславович
  • Медведев Виктор Владимирович
  • Шапот Дмитрий Михайлович
  • Козлов Вадим Александрович
  • Ахмедов Сергей Норматович
  • Афанасьев Александр Юрьевич
RU2700071C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗООКСИДНЫХ ПИГМЕНТОВ 2019
  • Горбачев Евгений Вячеславович
  • Медведев Виктор Владимирович
  • Шапот Дмитрий Михайлович
  • Козлов Вадим Александрович
  • Ахмедов Сергей Норматович
  • Афанасьев Александр Юрьевич
RU2701939C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ С АНТИКОРРОЗИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ 2015
  • Рухлядева Мария Сергеевна
  • Колесникова Мария Петровна
  • Белоусов Михаил Викторович
  • Никоненко Евгения Алексеевна
  • Берг Николай Витальевич
RU2607584C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ 1996
  • Савченко А.И.
  • Чернабук Ю.Н.
  • Завьялова Г.Г.
  • Туркин Ю.И.
  • Свинин П.А.
  • Николаева Е.А.
RU2131444C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗООКИСНОГО ПИГМЕНТА ИЗ СПЕКУЛЯРИТА 2007
  • Хамидулин Юрий Михайлович
  • Субботин Владимир Сергеевич
  • Говердовский Владимир Александрович
  • Доценко Галина Ивановна
RU2366674C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗООКСИДНЫХ ПИГМЕНТОВ 2004
  • Каленистов Л.Л.
  • Ждамаров А.В.
RU2256679C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИРОДНОГО ЖЕЛЕЗООКИСНОГО ПИГМЕНТА ИЗ РУДЫ 2010
  • Литвиненко Владимир Стефанович
  • Трушко Владимир Леонидович
  • Баринов Алексей Александрович
  • Кусков Вадим Борисович
RU2441892C1
ПИГМЕНТ НА ОСНОВЕ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА 2008
  • Хамидулин Юрий Михайлович
  • Подкопаева Ольга Анатольевна
  • Доценко Галина Ивановна
RU2395546C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 047 631 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ

Способ получения железоокисных пигментов из красного шлама, отхода глиноземного производства, путем его разделения по классам крупности в гидроциклоне с отбором фракции частиц не крупнее 0,02 мм и прокаливания этой фракции при 290 850°С. Чистый красный цвет пигмента, повышенная однородность дисперсного состава и улучшенная укрывистость 7 - 11 г/м2 1 табл.

Формула изобретения RU 2 047 631 C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ из красного шлама отхода глиноземного производства, включающий его прокаливание, отличающийся тем, что красный шлам перед прокаливанием подвергают разделению по классам крупности в гидроциклоне с отбором фракции частиц не крупнее 0,02 мм и прокаливанию эту фракцию подвергают при 290-850oС.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2047631C1

Способ получения красного железоокисного пигмента 1982
  • Пащенко Александр Александрович
  • Кущ Лариса Ивановна
SU1060656A1
Разборный с внутренней печью кипятильник 1922
  • Петухов Г.Г.
SU9A1

RU 2 047 631 C1

Авторы

Калиниченко И.И.

Соколов В.И.

Никоненко Е.А.

Колесникова М.П.

Пуртов А.И.

Даты

1995-11-10Публикация

1992-08-17Подача