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我国焙烧法生产氧化铁红颜料的进展

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我国焙烧法生产氧化铁红颜料的进展我国焙烧法生产氧化铁红颜料的进展 我国焙烧法生产氧化铁红颜料的进展 邹光中(王国宏。陈泳洲 (湖北师范学院化学系,湖北黄石435002-) 摘要:本文论述了我国近年来研究焙烧法生产氧化铁红颜料的现状,井提出今后发展的建议。 前言 铁,很早即已作为铁红生产的原料,但其中常 氧化铁红颜料的研究与生产现状(已有多 含有害杂质((Ti,Sl等),需预先除去。 篇文献作了综述报道”“”(其生产方法可分为 (2)钢铁厂的酸洗废液,主要成分硫酸亚 焙烧法(干法)与沉淀法(湿法)两大类。由于 铁。 后者的质量优于前者(国内厂家多采...
我国焙烧法生产氧化铁红颜料的进展
我国焙烧法生产氧化铁红颜料的进展 我国焙烧法生产氧化铁红颜料的进展 邹光中(王国宏。陈泳洲 (湖北师范学院化学系,湖北黄石435002-) 摘要:本文论述了我国近年来研究焙烧法生产氧化铁红颜料的现状,井提出今后发展的建议。 前言 铁,很早即已作为铁红生产的原料,但其中常 氧化铁红颜料的研究与生产现状(已有多 含有害杂质((Ti,Sl等),需预先除去。 篇文献作了综述报道”“”(其生产方法可分为 (2)钢铁厂的酸洗废液,主要成分硫酸亚 焙烧法(干法)与沉淀法(湿法)两大类。由于 铁。 后者的质量优于前者(国内厂家多采用湿 法。(3)硫酸烧渣及烟尘。 但有趣的是,近年国内期刊发表的有关铁红的 硫铁矿(嗡)焙烧生产硫酸时形成的废 烧论文,公开的发明专利(竞有七成以上采用焙 渣。数量与硫酸产量相当,全国一年约有近 法。这说明,焙烧法制备氧化铁红。已成为 国内研1000万吨产生,急待处理。目前已有多种利用 究的热点。本文拟对此加以综述。 途径“。”。“,生产铁红则是相当有价值的出 1焙烧法与沉淀法的比较 路。 焙烧法(指含有高温焙烧这一工序的生产 因硫铁矿原料,操作条件的差别(致使各方法,它并不计较中包括溶解、水洗等操 厂副产硫酸烧渣的成分与物相有很大差别,含 作,故称其为干法不贴切。经典的焙烧法(常 铁量TFe在30—60,范围内波动(物相有 指硫酸亚铁煅烧,铁黄煅烧,铁黑煅烧等法。 ,鸥、如o(、嗡、FeS等多种,故形成生产工 沉淀法则是指通过铁盐在溶液中氧化水 艺的多样化。 沉淀法铁解沉淀的方法,如硫酸法,混酸法,硝酸法等。 (4)炼钢平炉尘,炼铁高炉尘 红(颜色鲜艳,用于涂料的性能 0,,含量80,左右,但构型太主要成分Fb 优越,但其生产流程、生产周期长,以低碳钢 多为7一F电o|,而非铁红所需的a—Fb03。 皮、铁屑为原料,成本较镐。 (5)染料工业废料:铁泥 焙烧法铁红的颜色不及沉淀法,且有可能 生产靛兰、苯胺时(会副产大量铁泥。主要 会污染环境的烟气产生。似已日渐式微。但它 为Fbn(并夹带不少有机物。 也有原料来源广、成本低等优点。近年焙烧法 (6)天然矿物 重新兴起,起因有: 04)、赤铁矿(如03)揭有磁铁矿、铁砂(Fb (1)大量含铁资源急待开发“21; 铁矿(如q?n坞0、黄铁矿(嗡)等,以铁矿为 (2)许多工业废渣,需要治理利用(以保护 原料,必须先进行选矿除杂,提高品位。 环境; 3用硫酸烧渣为原料生产铁红 (3)沉淀法生产受成本、原料的局限; 文献[16,1",1报道山东淄博钴厂,将岔70,的 (4)市场对焙烧法铁红需求上升。 F岛q烧渣与硫酸反应,生成硫酸高铁,煅烧得 2焙烧法生产氧化铁红的原料种类 Fb鸥,水洗得铁红颜料。目前国标GB863--89 所有文献报道的焙烧法,均采用工业的废 中焙烧法H吼((。(即以其产品为标样。与此 弃物、副产物或天然矿物为原料。 相似的还有文献”“19】。 (1)钛白生产的副产物硫酸亚铁(绿矾) 若烧渣Fb如含量较低,则需除杂提纯。 生产钛白时,会副产三、四倍量的硫酸亚 194 文献 o采用加压溶出,在0(4MPa下、用50, 取,制得瞄o|。制取T—FeOOH(再焙烧得n一 H2SO,浸出,铁溶出率达95,。也可在浸取 时,将?01保留在固相中。文献”“先如q。 用反浮 选6用钛白副产绿矾(酸洗液为原料制铁红 si、s,荐用稀NH,a浸 法,加醚胺、黄药脱去硫酸亚铁制铁红,研究得当充分,只要;争 化除杂效果好。就可按常规的湿法或干法进行 出除去ca、Mg。文献。。1采用化成法硫酸酸 生产 。】。文献“„用酸洗液为原料、用氮水中 解烧渣。鉴于烧渣经高温煅烧,组织结构紧 和,通空气产生铁黄沉淀。焙烧得铁红。文献 密,化学活性低,不能用稀酸浸取,他们采用浓 [421将绿矾与纯喊一块高温焙烧,可制得铁 酸浸出物料会化成固化,再经水萃,滤液加碱 中 红,副产芒硝。文献还介绍生产超徽细,高着 和,再将结晶煅烧。文献41与其相似,但将 滤液 色力颜料的方法,文献 1研制出同时制取氧 1则采用两 直接浓缩烘干再焙烧。文献 化铁红与硫酸钾的方法(文献„”„推荐包核铁 段溶出,先用H:SO,,再用HC!浸取,可使Fe浸 出率 红的制法,在硫酸亚铁溶液中,加入活化的高 达到95,。 岭土扮作核体。用碱调口H,加铁皮(通空气,在 较多报道采用事先还原的方法。文献”用 焦炭 核体表面包操上铁黄FeOOH(经高温焙烧(即 或氢气高温还原,使铁转为如04,磁选提 得包核铁红。在对铁红含铁量要求不高的应纯,再高温氧化得F氇O,。此法不用酸溶。文 用场合(这不失为降低成本的一种方法= 献”。j则采用C、CO作还原剂(高温下将烧渣 中曙+ 7用天然矿物为原料生产铁红 一Fe2+(制成FeSO,溶液、净化、通氨通 氧,制得铁 文献m”1直接将赤铁矿进行煅烧,变色后 黄,焙烧成铁红。文献 1将烧渣隔 即成铁红。文献 4?分别用盐、硝、硫、硼混酸 绝空气冷却(酸溶后,添加FeS、铁屑进行还原, 及盐、硝混酸浸取铁精矿粉,得铁盐溶加碱生成FeC03(加氧分解得Fbq。 液,再用 碱中和得Fe(OH),,焙烧成F岛鸥。文献。1利 也有直接进行富氧煅烧的””。 用黑龙江舶褐铁矿(主要成分为Fbq?n嚆O, 4用炼钢平炉尘,炼铁高炉尘制取铁虹 水选后直接加以焙烧。也有用黄铁矿(FeS2) 炼钢炉尘是高温状态下铁蒸气氧化的气 制取铁红的,文献””将其与硝酸反应生成? 溶胶,玲却后凝聚而微细的球状颗粒,粒度 (sq),,再过滤、除杂、中和、煅烧、得到产品。90,
尚需重视: f岛03的晶型,主要有两种a—E龟0】,属六 方晶系(有(1)提高产品质量,改善颜色。 顺磁性,是铁红颜料的主要成分,另 质量好的焙烧法铁红,已达到湿法的一种T—Fbq属立方晶系,具铁磁性。可作磁 Hoo,(。H001(。各顶要求,力图颜色色相不同, 性材料。y型在4000E以上会转变为n型。此 无法比较。可探索改变工艺条件(添加助剂( 外还有口型与q型,较为少见。制取铁红颜料 进行表面处理等方法。向湿法靠近。 的实质,不仅是获得Fbq而且要转为n型。 (2)重视烟气治理 焙烧法的核心是高温焙烧,但在不同工艺 焙烧法产生的烟气(会造成污染。文 中的反应却不相同。大致可分为: 献 将产生的SO,制取亚硫酸铵。当烟气 (1)还原焙烧:用C。c0,H2等将FP+还原 为sq,SO,混合物时,处理则较困难。在使用 为盱+; 暂《酸烧渣时,可设法考虑将烟气导人制酸系 (2)氧化培烧:通空气,氧气使F白04氧化 统。为Fb仉。F白q氧化时先得到7一Fbq,还需 (3)重视工艺设备的配套。 加热转型。 比如研制物料能够翻动(耐酸腐蚀,温度 (3)热分解:将铁盐,含水物加热分解为 易控制,能耗低的高温焙烧炉。 Fb如, 沉淀法铁红。已向微细化(耐高温、低吸油 ?(她),—-?o,+舢 量、高分散、抗絮凝、防尘等方向发 FeSO,一如q+Sq+Sq 展。m“““”刚焙烧法当急起直追。笔者建议: 啪OH—Fbq+如O (1)加强基础研究。尤其是机理研究(用理 Fe(OH)3一F包q+H20 论去指导实践,以提高科研档次。 FeCOj—Fbq+CO, (2)发挥焙烧法产品的优势,其化学稳定 (4)晶型转变 性、防锈能力优于湿法。可广开使用范围与市 -,一隔O--a一聃Oj 场(扩展立足空间。 (5)变色:颜色较暗的F龟q通过焙烧。颜 (3)建议修改补充现行国家(以适磁 色变红。 ? 形势需要。 焙烧时,可舱同时起着几种作用。 现GBl863--89中焙烧法Hoo,,?(隅q 人们一般认为,颜料铁红的性能,除与化 196 一——————_—————一 -———__———_——————————————i逡 玛业铭cN 1125i96A含量仅为?75,(一级品),?67,(合格品)。 周{翦等(环境!【程(1996(14)5:4?一53 jK与湿法相比,明显“低人一等”(且原标样颜色 顺利化学研究,1999(IO)1 太暗。建议补充新的更高的标准。 绦旺生武汉化工学院?肇报。1989(3:8【一84 (4)向高档铁红发展。将焙烧法与超微粉 关必才等安徽化_T(1995(I:27—嚣 碎技术,表面处理技术,现代检测技术等相结 王f#,CN 10319舾(A 86108450A 胡车。乒等CN 合,相信可研制出不仅满足颜料要求,还能满 足其它更 „辑馥华等(化学Ji!:摊(1993(9:454--457 高要求,如电子,医药,催化剂行业用的 1031986A马克印菩(CN 氧化铁红。 何鸯四等(CNl87465(-^ 焙烧法氧化铁红的研究与生产(必定会有 李文政(CNl077206A 更大的发展。 冯啦铭(CN 1084826A 曾『啊仪(穗科工业(1984(6:43叫 参考文献 健焯怄等(CN 10520q87, 10566日A葩钍英等(d 求骧良等颜料工艺学(北京:化学工业出版社(1989 刘树祥等(无机盐工业(19蹦(1:I---4 『工怍乾编化工工艺手册(上坶:上海科学技术出版牡 邹 月飞等(化工环保(1997《r1)6:350---355 刘跷红等(化学反应与工艺,删16)3:295--300 扬宗志化工时刊,1994(2:8一i3 旄围宜等(无机盐工业,1999(3:6---7 扬宗志涂料工业,1994(6:37"--40 1057277A剁永斌等CN *腰阳广西化工(1997126)I:57一北 1144826A 田噩军(d 丁建良涂料工业(1980(4:56—? 周永复,刚1102626^ 列?!列引纠酬川 饵刚等无机盐工韭(1988(3:4I—44 周永复(删曾京平。无机盐工业(1984。10:38--40 [8】 1177572A 李洪和等(蜊112,73A 夏曙蕾涂料工韭,1984(5:66--72 [9】 李恭贵。翻1147537A [】01周宏民等化学世界,20430(8:39,$--398 [11】黄平 张东旭等(删123912f)A 峰(无机盐工业(1996,6:1卜16 i12】曾恒 周厚位等(无机盐工业,1嘲(3:29--31*(化学世界(1993(12:61卜—粥 1119561A冀天宝(CN :13j张培捂荨(化工环保,1996„16)3:146一15l 叶学海等(无帆盐工业。2C00,6:9"--10 f143 张蚰遭等(硫酿工生,1998(5:42"--'44 金卓仁(安徽化工,1993(1:7--12[i5j莉震东山东化3-,1993(4:捞—31 1傩2513A叶堆难荨(cN :t61张龙韫(硫酸工生(1991(1:2B—32 邹光中等(无机盐工业(1995(2:19—? 86100780A 【17j张经勤CN 曾昭仪,棘辩工业(1990(6:43--49 [18]韩清白等(河南化工(1995(12:28 张秀玲等(河北化工,1992(1:3l—33 [19]冯业铭(环境保护(1994(2:,卜一3B 用宏民等(无机盐工业,2001(3:16一18 [2D]幸保民等(煤炭加工与绦台利用(1996(1:34--36 邹光中等(无机盐工韭(1999(6:12--13[21]张萍等(环境保护(1993(9:40"--41 曾昭仪等(豫科工业(1952(2:2日一3l 1l09618A 『22]刘立三(cN 钟长瘐等(豫|斗工业,19911(2:9一12 C23]刘立三(琉酸工业(1995(2:51--54 123(39?A张悯平等(CN 1113479A [24】曲l|日生苷(cN 陈自堆等(无机盐工业(2001(4:39--42???:薹????????????????????????州????????? :25】温普红等(无机盐工业(1994(31--33 1223233A [26】童辉民d J97
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