СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСНОГО ЖЕЛЕЗООКИСНОГО ПИГМЕНТА Российский патент 2005 года по МПК C09C1/24 C01G49/06 

Изобретение относится к обработке неорганических пигментов из отходов металлургического производства и может быть использовано в металлургической, лакокрасочной промышленности и в промышленности строительных материалов.

Известен способ получения железоокисных пигментов /см. а.с. №749873, кл. С 09 С 1/24, 1980 г./ из отработанных при травлении сталей солянокислых растворов путем их термического разложения при сгорании горячего газа в токе воздуха с образованием оксида железа с последующей трехстадийной промывкой суспензии оксида железа и сушкой целевого продукта. Получение красного железоокисного пигмента обеспечивается при термическом разложении отработанных солянокислых растворов при температуре 480-520°С.

Однако известный способ получения пигмента достаточно сложен /наличие трехстадийной промывки с паровым конденсатом/, и при этом не обеспечивается достижение наилучших качественных показателей пигмента, таких как укрывистость, диспергируемость, остаток после мокрого просеивания на сите.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения выражается в упрощении процесса получения красного железоокисного пигмента с улучшенными его качественными показателями.

Технический результат достигается за счет того, что способ получения красного железоокисного пигмента из металлургического оксида железа, образованного при термическом разложении отработанных при травлении углеродистых сталей солянокислых растворов, включающий его отмывку от водорастворимых солей с образованием водной суспензии оксида железа с последующей сушкой целевого продукта, при этом перед отмывкой металлургический оксид железа подвергают мокрому размолу при его концентрации 500-900 г/дм³ в присутствии нейтрализующего агента, взятого в количестве, обеспечивающем рН 6-10 суспензии оксида железа. В качестве нейтрализующего агента используют едкий натр, гашеную известь, микрокальцид и др.

При концентрации оксида железа менее 500 г/дм³ не достигается эффективность размола агрегатов, присутствующих в исходном оксиде железа, вследствие чего снижаются пигментные показатели готового продукта.

Увеличение концентрации оксида железа свыше 900 г/дм³ приводит к ухудшению размола за счет высокой вязкости суспензии.

При рН суспензии менее 6 получается кислый готовый продукт, с рН менее 5. При увеличении рН суспензии оксида железа выше 10 происходит пептизация оксида железа, что приводит к резкому снижению скорости фильтрации и рН готового продукта выше 8, что не обеспечивает достижение наилучших качественных показателей пигмента.

Техническая сущность заключается в следующем. Берут отход металлургического производства - оксид железа, полученный из отработанных при травлении углеродистых сталей солянокислых растворов путем их термического разложения, подвергают его мокрому размолу в шаровой мельнице с водой, в присутствии нейтрализующего агента, при этом концентрация оксида железа должна составлять 500-900 г/дм³, а рН суспензии 6-10, отмывают и сушат целевой продукт.

Техническая сущность поясняется примером конкретного выполнения.

Пример /по предлагаемому способу - оптимальный вариант/.

В шаровую мельницу заливается техническая вода, загружается оксид железа /отход травильных растворов металлургического производства/ с качественными показателями рН 2,4, остаток после мокрого просеивания на сите с сеткой 0063-1,8%, содержание водорастворимых солей - 2,0%, укрывистость 9 г/м², диспергируемость - 35 мкм. При этом концентрация оксида железа при размоле должна составлять 700 г/дм³. Затем заливается расчетное количество нейтрализующего агента - едкого натра, чтобы рН суспензии составлял 6. Через 3-5 часов размола суспензия выгружается в реактор с мешалкой и подается на фильтрацию на фильтр-пресс. Отфильтрованная паста подается на сушку. Сушка производится в условиях, исключающих вторичное образование агрегатов: либо на газовой сушилке с инертным носителем, либо на сушилке одновальцовой атмосферной.

Готовый продукт имеет следующие качественные показатели: рН-6,5, содержание водорастворимых солей - 0,02%, мокрый отсев на сите с сеткой 0063 - 0,1%; укрывистость - 6 г/м²; диспергируемость - 27 мкм, что полностью соответствует требованиям ТУ 6-10-602-86 на красный железоокисный пигмент марки К.

В качестве нейтрализующего агента кроме гидрооксида натрия можно использовать гашеную известь, микрокальцид и др. Качественные показатели готового продукта будут соответствовать вышеприведенным.

Ниже в таблице приведены качественные показатели по прототипу и предлагаемому способу.

ТаблицаТехнологические показатели процессаКачественные показателиМокрый отсев на сите с сеткой
0063,%Содержание водорастворимых солей, %Укрывистость,
г/м²Диспергируемость, мкмpH готового продукта123456рН суспензии оксида железа / -6по прототипу1,50,039355-6рН-6, концентрация оксида железа - 500 г/дм³по предлагаемому способу0,30,037305рН-8, концентрация оксида железа - 700 г/дм³ Оптимальный вариант0,10,026276,5рН-10, концентрация оксида железа -
900 г/дм³0,20,037296

Из таблицы видно, что качественные показатели по предлагаемому способу улучшены по сравнению с прототипом, при этом не требуется трехстадийная отмывка оксида железа при наличии парового конденсата.

Изобретение предназначено для металлургической, лакокрасочной и строительной промышленности. В шаровую мельницу заливают техническую воду, загружают оксид железа в концентрации 500-900 г/дм³, заливают нейтрализующий агент в количестве, обеспечивающем рН 6÷10. Оксид железа образован при термическом разложении солянокислых растворов, отработанных при травлении углеродистых сталей. В качестве нейтрализующего агента можно использовать едкий натр, гашеную известь, микрокальцид. Суспензию размалывают 3-5 ч, помещают в реактор с мешалкой, где осуществляют отмывку с образованием суспензии, отфильтровывают и сушат. Целевой продукт имеет следующие показатели: рН=5÷8; содержание водорастворимых солей - 0,02-0,03%; диспергируемость - 27-30 мкм; укрывистость - 6÷7 г/м². Изобретение позволяет упростить процесс и улучшить показатели пигмента. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения красного железоокисного пигмента из металлургического оксида железа, образованного при термическом разложении отработанных при травлении углеродистых сталей солянокислых растворов, включающий его отмывку от водорастворимых солей с образованием водной суспензии оксида железа с последующей сушкой целевого продукта, отличающийся тем, что оксид железа перед отмывкой подвергают мокрому размолу при его концентрации 500-900 г/дм³ в присутствии нейтрализующего агента, взятого в количестве, обеспечивающем рН 6-10 суспензии оксида железа.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нейтрализующего агента используют едкий натр, гашенную известь, микрокальцид и др.