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
的有关铁红的 硫铁矿(嗡)焙烧生产硫酸时形成的废
烧
,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,
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
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氧化铁红。
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焙烧法氧化铁红的研究与生产(必定会有 李文政(CNl077206A
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