СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО ПИГМЕНТА Российский патент 2015 года по МПК C09C1/00 C09C1/02 C09C3/04 B02C19/18 

Изобретение относится к получению антикоррозионных неорганических пигментов, которые могут быть использованы для приготовления консервационных смазок. Известно получение железооксидных неорганических пигментов из промышленных отходов при прокалке железосодержащих осадков электрохимической очистки сточных вод гальванического производства [А.с. СССР N 1370124, кл. С09С 1/24, 1988]. Недостатком данного способа получения пигментов является окисление соединений трехвалентного хрома до хроматов, что значительно сужает возможные области применения таких пигментов. Кроме того, электрокоагуляционная очистка гальваношламов внедрена лишь на небольшом числе промышленных производств (8-12% от общего количества гальванических производств), тогда как на большинстве заводов используется реагентная очистка гальваностоков осаждением гидроксидом кальция.

Наиболее близким к предлагаемому способу получения антикоррозионного пигмента является способ получения пигмента из составляющих пигмент кислородсодержащих соединений металлов, включающий термообработку данной смеси и измельчение термообработанного продукта [Патент РФ N 2055086, кл. С09С 1/28, С04В 33/14, 1996]. Недостатком данного способа является невысокая антикоррозионная стойкость, высокая укрывистость и низкая стабильность получаемых пигментов, представляющих смесь оксидов металлов.

Задачей изобретения является получение дешевых высокостойких антикоррозионных пигментов ферритной структуры, получаемых из гальваношламов, и расширение области их применения.

Данная задача решается созданием антикоррозионного пигмента, обладающего высокими антикоррозионными свойствами, низкой степенью укрывистости и высокой стабильностью.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ получения антикоррозионного пигмента из составляющих кислородсодержащих соединений металлов, включающий термообработку указанной смеси и измельчение термообработанного продукта. В качестве указанной смеси используют смесь суспензий шламов электрохимической очистки сточных вод гальванического производства и содержащего гидроксид кальция отхода ванн нейтрализации машиностроительных производств, термообработку проводят при 900°C в течение часа, а процесс измельчения пигмента ведут в электромагнитных измельчителях с использованием энергии переменного электромагнитного поля и рабочих элементов - сфер из гексаферрита бария, движущихся под воздействием этого поля, при этом измельчение проводят до размера частиц 3-4 мкм.

Процесс получения антикоррозионного пигмента по предлагаемой технологии заключается в следующем: суспензию гальваношлама (Табл. 1) и суспензию пигментного компонента-ингибитора (КИ) тщательно перемешивают в таком количестве, чтобы соблюдалось соотношение 1:1 по ионам железа и кальция.

Полученную суспензию фильтруют, а осадок сушат в сушильном шкафу. Смесь механически перетирают и помещают в керамические тигли. Далее тигли с шихтой помещают в предварительно нагретую муфельную печь, где прокаливают при 900°C в течение часа. После прокаливания тигли переносят в эксикатор для охлаждения. Измельчение полученного пигмента проводят в электромагнитных аппаратах-измельчителях (ЭМИ) до размера частиц 3-4 мкм. Полученный после измельчения в ЭМИ антикоррозионный пигмент обладает высокой дисперсностью, что в свою очередь в дальнейшем позволит улучшить качественные показатели данного материала, а именно снизить укрывистость, увеличить стабильность, термостойкость, обеспечивающие широкий диапазон областей применения получаемого антикоррозионного пигмента.

Пример 1. В суспензию из шламов электрохимической очистки сточных вод гальванического производства (ГШ) дополнительно вводят суспензию пигментного компонента-ингибитора (КИ) - отхода после ванн нейтрализации машиностроительных производств, содержащего в своем составе в основном гидроксид кальция Са(ОН)₂, в соотношении ГШ:КИ - 1:1 (по оксидам железа и кальция) с учетом кальция, содержащегося в ГШ, тщательно перемешивают Полученную суспензию фильтруют, а осадок сушат в сушильном шкафу. Смесь механически перетирают и помещают в керамические тигли. Далее тигли с шихтой помещают в предварительно нагретую муфельную печь, где прокаливают при 900°C в течение часа. После прокаливания тигли переносят в эксикатор для охлаждения. Измельчение полученного пигмента до размера частиц не более 10 мкм проводят механически.

Пример 2. В суспензию из шламов электрохимической очистки сточных вод гальванического производства (ГШ) дополнительно вводят суспензию пигментного компонента-ингибитора (КИ) - отхода после ванн нейтрализации машиностроительных производств, содержащего в своем составе в основном гидроксид кальция Са(ОН)₂, в соотношении ГШ:КИ - 1:1 (по оксидам железа и кальция) с учетом кальция, содержащегося в ГШ, тщательно перемешивают Полученную суспензию фильтруют, а осадок сушат в сушильном шкафу. Смесь механически перетирают и помещают в керамические тигли. Далее тигли с шихтой помещают в предварительно нагретую муфельную печь, где прокаливают при 900°C в течение часа. После прокаливания тигли переносят в эксикатор для охлаждения. Измельчение полученного пигмента до размера частиц не более 3-4 мкм проводят в электромагнитных аппаратах-измельчителях (ЭМИ), работающих при частоте переменного тока 50 Гц и содержащих в качестве мелющих тел сферы гексаферрита бария, которые позволяют достигнуть интенсивного перемешивания компонентов с образованием более мелких частиц антикоррозионного пигмента. Результаты исследований представлены в таблице 2

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет разработать способ получения дешевых антикоррозиционных пигментов, получаемых из суспензии гальваношламов (ГШ) и суспензии пигментного компонента-ингибитора (КИ) с использованием электромагнитных измельчителей для достижения большей дисперсности продукта, и расширить область их применения по сравнению с известными решениями.

Изобретение может быть использовано в производстве консервационных смазок. Для получения антикоррозионного пигмента проводят термообработку при 900°С в течение 1 часа смеси суспензий шламов электрохимической очистки сточных вод гальванического производства и содержащего гидроксид кальция отхода ванн нейтрализации машиностроительных производств. Измельчение термообработанного продукта ведут в электромагнитных измельчителях с использованием энергии переменного электромагнитного поля и рабочих элементов - сфер из гексаферрита бария, движущихся под воздействием этого поля. Измельчение проводят до размера частиц 3-4 мкм. Изобретение позволяет повысить коррозионную стойкость пигмента, снизить укрывистость. 2 табл., 2 пр.

Способ получения антикоррозионного пигмента из смеси кислородсодержащих соединений металлов, включающий термообработку указанной смеси и измельчение термообработанного продукта, отличающийся тем, что в качестве указанной смеси используют смесь суспензий шламов электрохимической очистки сточных вод гальванического производства и содержащего гидроксид кальция отхода ванн нейтрализации машиностроительных производств, термообработку проводят при 900°С в течение часа, а процесс измельчения пигмента ведут в электромагнитных измельчителях с использованием энергии переменного электромагнитного поля и рабочих элементов - сфер из гексаферрита бария, движущихся под воздействием этого поля, при этом измельчение проводят до размера частиц 3-4 мкм.