一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用氧化鐵紅的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼廠氧化鐵紅后處理工藝，具體說(shuō)，是涉及一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用氧化鐵紅的工藝，屬于顏料粉體技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今氧化鐵紅的生產(chǎn)工藝主要有兩種，一種為沉淀法鐵紅工藝，一種為魯斯納法鐵紅工藝。在上世紀(jì)初出現(xiàn)合成沉淀法鐵紅之后，合成沉淀法鐵紅便一直占據(jù)鐵紅工業(yè)的重要位置，其應(yīng)用覆蓋顏料(包括化妝品、食品著色、涂料、塑料和建材等)、磁性材料和研磨介質(zhì)等。自上世紀(jì)中后期，鋼廠處理酸洗廢液使用魯斯納法以后，魯斯納法鐵紅漸漸進(jìn)入磁性材料領(lǐng)域，尤其引入脫硅工藝以后，魯斯納法鐵紅逐漸成為軟磁鐵氧體工業(yè)的主要原材料。
[0003]之后逐漸形成魯斯納法鐵紅主要應(yīng)用于軟磁領(lǐng)域，沉淀法鐵紅主要應(yīng)用于顏料的大路朝天各管一邊的局面。魯斯納法鐵紅因?yàn)椴荒苤?，因此無(wú)法用作顏料。國(guó)內(nèi)外，不斷有學(xué)者或者企業(yè)研宄人員對(duì)魯斯納法鐵紅用于顏料領(lǐng)域進(jìn)行研宄與探索，比如利用鋼廠鐵紅制備鐵黑或者作為配色領(lǐng)域的小配方，鑒于其顏色性能方面的巨大差距，未有大規(guī)模直接做顏料使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和市場(chǎng)需求，提供低成本、低能耗、綜合利用且產(chǎn)品品質(zhì)相當(dāng)或部分性能優(yōu)于沉淀法鐵紅的工藝。
[0005]為提高魯斯納法氧化鐵紅的著色力，本發(fā)明所采取的方法主要方法是降低粒徑以及對(duì)魯斯納法氧化鐵紅表面進(jìn)行改性。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007](I)鋼廠氧化鐵紅與水按1:0.9?2.5的重量比混合，并加入添加劑，用高速分散機(jī)進(jìn)行預(yù)分散；所述的鋼廠氧化鐵紅為魯斯納法氧化鐵紅；
[0008]所述的添加劑組成包括:a) 二氧化硅，b)堿金屬或堿土金屬或稀土金屬的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽；組分a)與組分b)的質(zhì)量比為1:5?5:1 ;
[0009](2)再研磨 30min ?6h ；
[0010](3)研磨后的漿料與鐵刨花或鐵肩、硫酸亞鐵混合，并加入濃硫酸，在pH = 3?6.5 (優(yōu)選為3?5)、70?90°C條件下通氣反應(yīng)I?5小時(shí)；鐵刨花或鐵肩、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量噸0.1%?1.2%和0.1%?1.5% ；
[0011](4)取反應(yīng)物固體并用水漂洗至中性；
[0012](5)取固體干燥。
[0013]優(yōu)選的，步驟⑴中，添加劑的組分b)為鉀、鈉、媽、鎂、鎖、鋇、?乙、鑭、禮、銷、銅、鈦的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽中的一種或多種。
[0014]優(yōu)選的，步驟⑵中研磨溫度控制在60?80°C。
[0015]優(yōu)選的，步驟(3)中濃硫酸的濃度為92wt%?99wt%，鐵刨花或鐵肩為純鐵或低碳鋼。鐵刨花或鐵肩、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量的0.1%?1%和0.1%?
[0016]優(yōu)選的，步驟(4)中的水的電導(dǎo)率小于5 μ s/m，且加入量為鋼廠氧化鐵紅重量的5?10倍。
[0017]步驟(5)中壓榨取固體，固體含水率小于25%，在100?180°C下烘干。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]I)較原有鋼廠鐵紅現(xiàn)有技術(shù)比較，明顯降低了粒徑，并使粒徑分布更集中，同時(shí)使微觀顆粒形貌更圓潤(rùn)，從而極大提升了顏色性能；
[0020]2)與沉淀法工藝比較，使低成本下獲得高純度顏料鐵紅成為可能。
[0021 ] 通過(guò)本方法所獲得氧化鐵紅顏料D50粒徑在200-700nm，氧化鐵紅Fe2O3含量大于97%，水溶鹽含量在0.3%以下，著色力好，指標(biāo)超過(guò)國(guó)標(biāo)GB/T1863-89。本發(fā)明與沉淀法氧化鐵紅工藝比，具有成本低，環(huán)境影響低，得料率高，分散性好，粒徑分布更窄的優(yōu)勢(shì)；與現(xiàn)有魯斯納法氧化鐵紅比，雖然在成本上有一定提高，但卻使該工藝鐵紅直接進(jìn)入了顏料領(lǐng)域，相較顏料鐵紅的售價(jià)而言，該工藝具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)、完整的說(shuō)明。原料所使用的鐵紅為鋼廠魯斯納法的氧化鐵紅。
[0023]實(shí)施例1
[0024]本實(shí)施例的鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝包括如下步驟:
[0025]I)開低速攪拌(400rpm)，向高速分散機(jī)中一邊加入0.5噸過(guò)濾河水，一邊投入0.5噸鐵紅，并加入添加劑50g，投料完畢，開啟高速分散機(jī)攪拌4小時(shí)；添加劑組成為:20g 二氧化硅、1g碳酸鉀、20g碳酸鈣；
[0026]2)打入臥式砂磨機(jī)，控制研磨溫度為65°C，研磨2小時(shí)；
[0027]3)反應(yīng)釜中加入4.5kg低碳鋼鐵刨花，加入硫酸亞鐵2.5kg，加入研磨后漿料，加入96wt%濃硫酸，在ph = 3.5、75°C條件下通氣反應(yīng)2小時(shí)；
[0028]4)壓濾壓榨后取濾餅放入攪拌桶，加4m3純水(電導(dǎo)率小于5 μ s/m)攪拌2小時(shí)；
[0029]5)再次壓濾壓榨至含水率小于25%，取濾餅120?140°C下烘干打粉。
[0030]實(shí)施例2
[0031]本實(shí)施例的鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝包括如下步驟:
[0032]I)開低速攪拌(400rpm)，向高速分散機(jī)中一邊加入I噸過(guò)濾河水，一邊投入0.5噸鐵紅，并加入添加劑100g，投料完畢，開啟高速分散機(jī)攪拌3小時(shí)；添加劑組成為:30g 二氧化娃、15g氧化鎂、30g碳酸1?和25g碳酸鈉；
[0033]2)打入臥式砂磨機(jī)，控制研磨溫度為75°C，研磨3.5小時(shí)；
[0034]3)反應(yīng)釜中加入4.5kg低碳鋼鐵刨花，加入硫酸亞鐵4.5kg，加入研磨后漿料，并加入95wt%&硫酸，85°C、ph值=4的條件下通氣反應(yīng)3小時(shí)；
[0035]4)壓濾壓榨后取濾餅放入攪拌桶，加5m3純水(電導(dǎo)率小于5 μ s/m)攪拌2小時(shí)；
[0036]5)再次壓濾壓榨至含水率小于25%，取濾餅150?180°C下烘干打粉。
[0037]實(shí)施例3
[0038]本實(shí)施例的鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝包括如下步驟:
[0039]I)開低速攪拌(400rpm)，向高速分散機(jī)中一邊加入0.75噸過(guò)濾河水，一邊投入0.5噸鐵紅，并加入添加劑110g，投料完畢，開啟高速分散機(jī)100rpm攪拌3小時(shí)；添加劑組成為:60g 二氧化娃、1g氧化l1、15g碳酸鈉和25g碳酸鎂；
[0040]2)將混合攪拌后的物料打入臥式砂磨機(jī)，控制研磨溫度為80°C，研磨I小時(shí)；
[0041]3)反應(yīng)釜中加入4.5kg低碳鋼鐵刨花，加入硫酸亞鐵5kg，加入研磨后的漿料，并加入98wt%&硫酸，85°C、ph = 5的條件下通氣反應(yīng)2.5小時(shí)；
[0042]4)壓濾壓榨后取濾餅放入攪拌桶，加5m3純水(電導(dǎo)率小于5 μ s/m)攪拌2小時(shí)；
[0043]5)再次壓濾壓榨至含水率小于25%，取濾餅100?150°C下烘干打粉。
[0044]上述實(shí)施例1?3的工藝處理后所獲得的氧化鐵紅D50粒徑在200?700nm氧化鐵紅Fe2O3含量大于97%，水溶鹽含量在0.3%以下，著色力好，并且超過(guò)顏料用氧化鐵紅的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1863-89的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.鋼廠氧化鐵紅制備顏料用氧化鐵紅的工藝，其特征在于，步驟包括: (1)鋼廠氧化鐵紅與水按1:0.9?2.5的重量比混合，并加入添加劑，用高速分散機(jī)進(jìn)行預(yù)分散；所述的鋼廠氧化鐵紅為魯斯納法氧化鐵紅；所述的添加劑的添加量為鋼廠氧化鐵紅重量的0.004%?0.02% ; 添加劑的組成包括:a) 二氧化硅，b)堿金屬或堿土金屬或稀土金屬的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽；組分a)與組分b)的質(zhì)量比為1:5?5:1 ; (2)再研磨30min?6h； (3)研磨后的漿料與鐵刨花或鐵肩、硫酸亞鐵混合，并加入濃硫酸，在pH值3?6.5、70?90°C下通氣反應(yīng)I?5小時(shí)；鐵刨花或鐵肩、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量的0.05%?L 2%和0.05%?L 2% ； (4)取反應(yīng)物固體并用水漂洗至中性； (5)取固體干燥。
2.權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(2)中研磨溫度控制在60?80°C。
3.權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中濃硫酸的濃度為92wt%?99wt%。
4.權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(4)中的水的電導(dǎo)率小于5μ s/m，且加入量為鋼廠氧化鐵紅重量的5?10倍。
5.權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(5)中壓榨取固體，固體含水率小于25%，在100?180°C下烘干。
6.權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中的鐵刨花或鐵肩為純鐵或低碳鋼。
7.權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中反應(yīng)的pH值為3?5。
8.權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中，鐵刨花或鐵肩、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量的0.1 %?I %和0.1 %?I %。
9.權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(I)中，添加劑的組分b)為為鉀、鈉、鈣、鎂、鍶、鋇、釔、鑭、釓、鋁、銅、鈦的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，公開了的一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用氧化鐵紅的工藝，是以鋼廠氧化鐵紅為主原料，以水洗、研磨、表面改性、制粉為主要工段的工藝，所得產(chǎn)品D50粒徑在200～700nm，氧化鐵紅Fe2O3含量大于97％，水溶鹽含量在0.3％以下，指標(biāo)超過(guò)國(guó)標(biāo)GB/T1863-89。本發(fā)明與沉淀法氧化鐵紅工藝比，具有成本低，環(huán)境影響低，得料率高，分散性好，粒徑分布更窄的優(yōu)勢(shì)；與現(xiàn)有魯斯納法氧化鐵紅比，在成本上有一定提高，但卻使該工藝鐵紅直接進(jìn)入了顏料領(lǐng)域，相較顏料鐵紅的售價(jià)而言，該工藝具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【IPC分類】C01G49-06
【公開號(hào)】CN104556243
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410821879
【發(fā)明人】黃華特
【申請(qǐng)人】上海寶鋼磁業(yè)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日