Способ получения железокальциевого пигмента Советский патент 1983 года по МПК C09C1/22 

ел

4; :

00

со Изобретение относится к технологии получения железоокисных пигментов с неорганическим наполнителем, используемых в лакокрасочной промышленности, в промышленности строительных материешов и других от раслях техники, где применяются пи менты с наполнителям-}. Известен способ получения железо кальциевого пигмента путем обжига природного сырья, содержащего гидр окись железа и окись кальция, при 600-700 0 с последующим размолом полученного продукта . Недостатком этого способа является низкая кроющая способность пи ментар. обусловленная наличием в сы твердых примесей, снижающих диспер ность обоженного продукта. Наиболее близким к изобретению ляется способ получения железокаль циевого пигме нта, включающий нейтрализацию кислого отработанного ipacTBopa, содержащего сернокислое железо, в качестве которого берут отходы очистки кислых шахтных вод, известью и последующую термообработку полученного при этом продукта содержащего 30-60 ма,с.% гидроокиси железа (и) и 13-38 мас СаВОд при 600-13рО°С. Пигмент, полученный по известному способу, содерзких 29-60 мас.% окиси железа 17-50 мас.% CaSO, имеет краснокоричневый цветовой оттенок и укры Еистость 20,4 . Недостатками известного способа являются недостаточно высокая крою щая способкость и сгепень черноты цвета полученного при этом пигмент Цель изобретения - повышение кроющей способности и степени черноты :келезокальциевого пигмента Поставланная цель дости1;:ается согласно способу получения железокальциевого пигментаf включающему нейтрализацию кислого отработанног раствора, в качестве которого используют промывные воды сернокисло го травления сталей,, который до и после нейтрализации известью бар бохируют воздухом до осаждения в нем гидрожелезоокисного продукта и I сернокислого кальция в количестве I19-21 мас,% и 55-75 мас.%, соответственнО), ,-и последующую термообработку полученного продукта осу- ществляют при 450 500с без доступ воздука с последующим охлаждением в токе азота. Указанный гйдрожелезоокисный пр дукт осалсдайт до содержания в некиоНов двух и 5р0хвалентного железа соотношении.1J(1,8-2). Предлагаемый способ получения железокальциевого пигмента обеспеч йает повыйаниэ его кроющей способности на 6-9% и получение более гл бокого черного цветового тона его по сравнению с пигментом, полученным по известному способу, В качестве кислого отработанного раствора используют промывные воды, образующиеся при промывке протравленной в растворе серной кислоты стали, Дл;я промывки применяют техническую оборотную воду из расчета 2 м на 1 тстали.. Отработанная промывная вода (ОПВ) содержит в своем составе 0,5-2,0 г/л, и FeSOj 2-7 г/л. Ввиду того, что травление сталей происходит в ваннах периодического типа, в процессе выработки меняется состав сернокислотного раст вора, в котором уменьшается содержание от 240 до 30 г/л и увеличивается содержание FeSO от 50 до 300 г/л. Ири этом происходит так-же изменение состава ОПВ. Для Упрощения процесса обезвреживания ОПВ производят его перемешивание в усреднителях с помощью барботажа воздух.а, В этих условиях ПРОИСХОДИТ частичное окисление FeS04 до FegC 504)3. На стадии нейтрализации ОПВ из- вестью или известковым молоком до рН 10-11 образуется очень мелкодисперсная взвесь малорастворимых сернокислого кальция и гидратов окисей железа, для осаждения которой применяется коагулянт. Образовав.чшйся мелкодисперсный и объемный осадок - шлам имеет грязножелтый цвет и влажность до 15 мас.%. Шлам в пересчете на сухое вещество содержит,.мас.% гидроокись и окись двух- и трехвалентнот-о железа |19-21, CaS042Hj,0 65-75; примеси сопутствующие технической извести ( MgOj SiOj) 8-22. Пойле слнва обезвреженной промывной воды взвесь шлама подвергают фильтрации на фильтр-прессах. Для облегчения подачи взвеси на фильтры ее также перемешивают путем барботажа воздуха. В этих условиях происходит частичное окисление ионов двухвалентного железа в трехвалентное и отфильтрованный шлам содержит в своем составе гияроокиси §{ОН)2 и е{ОН)з S соотношении 1; 1,8-2,6. Термообработка шлама осуш,ествляется при 450-500С без доступа воздуха. При этом при температуре ниже 450 С удлиняется процесс дегидрирования сернокислого кальция до частичнообожженого, а при температуре выше увеличивается возможность образования безводного сернокислого кальция и его последующего разложения, что ухудшает пигментные свойства целевохо продукта. Термообработка же в присутствии воздуха приводит к образованию черного пигмента с серо-грязно-коричневым оттён-, После окончания термообработки полученный пигмент по предлагаемому способу необходимо охлаждать без ftocTyna воздуха в токе техниче кого а-зота. Охлаждение пигмента то ком воздуха непригодно, так как пр этом пигмент приобретает сероваточерный оттенок, что ухудшает его пигментные свойства. Подученный пигмент после обжига содержит, мас.%: 20,7-24,2J CaS040,5H2O 67,1-70,0 и примеси 9,7-15,0. Пример. 100 г шлама - про дукта нейтрализации известью промывных вод после сернокислотного травления сталей, имеющего следующий состав, мас.% гидроокиси и оки си двух- и трехвалентного железа с соотношением , равным 1 20,5 ; CaSO, 68,0 и примеси, c путствукл-дае технической гашеной извести, 11,5 , загружают в реактор. Реактор помещают в электропечь и нагревают до со скоростью 400-450 С в час. В установивитемся Езежимэ в течение 1,5 ч шлам прокали вают без доступа воздуха. После это го продукт охлаждают током техничес кого азота в количестве, обеспечива щим скорость охлаждения 350-450°С ifl час. Полученный желеэокальциевый пиг KtcHT имеет следующий состав, мас.%: Fe OA23; ,5H2O 62 и примеси 15. Цвет пигмента - черны Далее в соответствии с ГОСТ8784-75 определяют укрывистость пи мента. Полученный по примеру 1 черный железокальциевый пигмент имеет укрывистость 18,6 г/м, что на 9% выше, чем для пигментаJ полученного по известному способу. П р и м е р 2. Проводят термообработку 100 г шлама, имекадего следующий состав, мас.%:. гидроокиси и окиси двух- и трехвалентного железа в соотношении :Fe , равным 1:2 19,о; CaS042H2O 70,0 и примеси 11,0, аналогично примеру 1, однако прокаливание ведут при 475°С в течение 1ч. Состав полученного железокальциевого пигмента, мас.%: Fe304 20,7; CaS040, 61,3 и примеси 18,0, Цвет пигмента - черный, укрывистость 19,1 г/см, что на 6% выше, чем укрывистость пигмента, полученного по способу-прототипу. Таким образом, предлагаемый способ позволяет на 6-9% повысить кроющую способность железокальциевого пигмента, а также повысить степень черноты его по сравнению с пигментом, полученным по известному способу . Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа определяется повышенной кроющей способностью железокальциевого пигмента, улучшенным его цветом, что снижает расход пигмента, а также исключением потребности в использовании природного сырья для его производства, что делает предлагаемый способ перспективным для получения черных . пигментов , используемых в лакокрасочной промышленности и в промышленности строительных материалов,

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОКАЛЬЦИЕВОГО ПИГМЕНТА, включающий нейтрализацию кислого отработанного раствора, содержащего сернокислое ,, I 5:;: ;;:;i/ железо, известью и п следующую термообработку полученного продукта, отлич ающийс g тем, что, с целью повышения кроющей способности пигмента и степени черноты его цвета,.кислый отработанный раствор до и после нейтрализации известью барботируют воздухом до осаждения в нем гидрожелезоокисного продукта и сернокислого кальция в количестве 19-21 мас.% и 55-75 мас.% соответственно, а термообработку полученного продукта осуществляют при 450-500°С без доступа воздуха с последующим охлаждением в токе азота. 2. Способ по п,1, отлича ющ и и с я тем, что указанный гидрожелёзоокисный продукт осаждают до соСО держания ионов друх- и трехвалентного железа в соотношении 1: