СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПИГМЕНТОВ Российский патент 1999 года по МПК C09C1/24 

Изобретение может быть использовано для получения красителей - железоокисных пигментов из красного шлама (отхода глиноземного производства). Известен способ получения железоокисного пигмента термическим способом из железного купороса. Орлова О.В., Фомичева Т.Н. Технология лаков и красок М. "Химия" 1990, 298-299 [1]. Вначале железный купорос обезвоживают до образования моногидрида сульфата железа и затем его прокаливают при 700-825^oC до образования оксида железа:
FeSO₄ • 7H₂O ⇄ FeSO₄ • H₂O + 6H₂O,
2FeSO₄ • H₂O ---> Fe₂O₃ + SO₃ + SO₂ + 2H₂O
Недостатком способа является его сложность и дороговизна: во-первых, при обезвоживании жидкого купороса происходит спекание его частиц, что снижает качество получаемого пигмента, поэтому после обезвоживания продукт подвергают измельчению; во-вторых, прокаливание железного купороса во вращающихся печах - процесс длительный (до остаточного содержания сульфата железа в продукте 5 - 10%), что удорожает способ.

В качестве прототипа принимаем способ получения железоокисных пигментов (патент РФ N 2047631, C 09 C 1/24, 1995 /2/) из красного шлама - отхода глиноземного производства. Способ включает разделение красного шлама по классам крупности в гидроциклоне с отбором фракции частиц не крупнее 0,02 мм и прокаливание этой фракции при 290 - 850^oC.

Недостаток способа в том, что, во-первых, для устойчивой работы гидроциклонов необходимо разбавление красного шлама водой до 6 м³ воды на 1 т шлама, т. е. нарушается баланс по воде: во-вторых требуются дополнительные затраты на содержание и эксплуатацию гидроциклонов, в частности, на освобождение гидроциклонов от корок, периодически забивающих сливной патрубок. Это обуславливает усложнение способа и снижает его эффективность.

Цель изобретения - повышение эффективности способа.

Технический результат - возможность отбора необходимой фракции красного шлама для производства железоокисного пигмента без использования гидроциклонов.

Технический результат достигается тем, что в способе производства железоокисных пигментов из красного шлама, включающем, как и способ-прототип [2], отбор фракции красного шлама необходимой крупности, фильтрацию отобранной фракции и ее прокаливание, - фракционный отбор красного шлама осуществляют из зоны осаждения или уплотнения последнего промывателя на стадии отделения и промывки красного шлама глиноземного производства.

На чертеже показана схема производства железоокисного пигмента по предлагаемому способу.

Схема включает последний (как правило, 4-й или 5-й) промыватель 1 красного шлама глиноземного производства, например, 5-ярусный промыватель, как изображено на чертеже, мешалку с насосом 3 с направлением отобранной фракции на фильтрацию, промывку, сушку и прокаливание.

Способ осуществляется следующим образом. На стадии отделения и промывки красного шлама от щелочи в щелочном способе производства глинозема из последнего промывателя 1 отбирают, например, с помощью сифона мелкую фракцию красного шлама необходимой крупности. Отбор, в частности, может быть осуществлен с верхнего яруса промывателя с отметки зеркала раствора 1,0 - 1,25 м. Отобранную фракцию через мешалку 2 насосом 3 направляют на фильтрацию. Полученный на фильтре осадок подвергают промывке, сушке и прокаливанию, например, в тигельной печи, и получают готовую продукцию - железоокисный пигмент.

Отбор красного шлама производится именно из последнего промывателя, поскольку в этом случае обеспечивается наилучшая отмывка шлама от щелочи (по сравнению со шламом, отобранным из первого или промежуточного промывателя).

Принципиальное отличие предлагаемого способа от способа-прототипа в следующем: используется не отход глиноземного производства - сгущенный красный шлам, а полупродукт шламовой зоны промывателя, поэтому не требуется разбавление красного шлама водой в процессе отбора необходимой его фракции; исключается использование гидроциклонов.

Преимущества предлагаемого способа, обусловленные наличием отличительных признаков: отсутствие дополнительного оборудования - гидроциклонов и, как следствие, отсутствие дополнительных затрат на их обслуживание (освобождение сливных патрубков от корок); отсутствие разбавления красного шлама, т.е. сохранение баланса по воде; возможность получать стабильный состав мелких фракций красного шлама, в которых фракция + 0,063 мм не превышает 0,2%, тогда как на гидроциклоне она достигает 2,0%; с другой стороны, можно получать фракции красного шлама для других производств, например, для производства кирпича, бетона, варьируя глубину и радиус точки отбора красного шлама из хвостового промывателя; предлагаемая схема отбора красного шлама позволяет, в отличие от способа - прототипа, получать практически неограниченное количество железоокисных пигментов (до 600 тыс. т пигментов в год).

Изобретение относится к технологии получения железоокисных пигментов, используемых в качестве красителей. Сущность изобретения заключается в следующем: на стадии отделения и промывки красного шлама от щелочи глиноземного производства из зоны осаждения или уплотнения последнего промывателя отбирают мелкую фракцию красного шлама необходимой крупности (например, с помощью сифона) и далее ее фильтруют. Осадок, полученный на фильтре, промывают, сушат, прокаливают и получают готовую продукцию - железоокисный пигмент. Способ позволяет использовать в качестве сырья, в отличие от способа известного, не сгущенный красный шлам с последующим его разбавлением водой с целью устойчивой работы гидроциклонов для отбора необходимой фракции красного шлама, а полупродукт шламовой зоны последнего (хвостового) промывателя красного шлама, исключающий использование гидроциклонов в схеме и разбавление шлама водой. 1 ил.

Способ производства железоокисных пигментов из красного шлама, включающий отбор фракции красного шлама необходимой крупности, фильтрацию отобранной фракции и ее прокаливание, отличающийся тем, что фракционный отбор красного шлама осуществляют из зоны осаждения или уплотнения последнего промывателя красного шлама на стадии отделения и промывки красного шлама глиноземного производства.