专利名称：氧化铁颜料生产方法
技术领域：
本发明涉及氧化铁颜料生产方法，具体涉及脱除金属杂质的方法。
背景技术：
氧化铁颜料，是一种重要的无机颜料，在化工、建筑、日用化工等领域， 有着十分广泛的应用。
目前，氧化铁颜料的生产， 一般是以硫酸亚铁为原料进行制备的，制备 过程包括如下步骤
铁与硫酸反应，制备硫酸亚铁，硫酸亚铁与碱性物质反应，生成氢氧化 亚铁，氢氧化亚铁与氧化剂反应，生成三氧化二铁。
在采用上述的生产方法时，原料中通常含有浓度为100 300g/kg的金
属杂质，如钡、铜、镍、铅和汞等，将不可避免的带入产品中，直接影响 产品的质量，从而影响产品的应用领域，因此，必须将其脱除。
目前，常规的脱除金属杂质的方法是，将亚铁置于带有搅拌的反应釜 中，然后加入碱金属硫化物，搅拌，使金属杂质与碱金属硫化物反应、沉 淀、过滤，达到除去金属杂质的目的。
上述方法，不仅金属杂质脱除效率不高，而且碱金属硫化物用量大， 增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种氧化铁颜料生产方法，以克服现有技术存在 的上述缺陷。
本发明氧化铁颜料的生产方法，包括如下步骤
将硫酸亚铁料液送入管式反应器，由料液分布器对所说的硫酸亚铁料 液进行分散和分布，然后与碱金属硫化物加料器加入的碱金属硫化物接触， 在流动过程中进行反应，生成金属杂质沉淀物，然后收集脱除了金属杂质
的硫酸亚铁料液；
所说的料液分布器设置在管式反应器的一端；
所说的碱金属硫化物加料器设置在管式反应器靠近料液分布器一端的 上部；
硫酸亚铁料液中，所说的金属杂质的含量为100 300g/kg; 所说的金属杂质包括钡、铜、镍、铅或汞等中的一种以上； 所说的碱金属硫化物优选硫化钠、硫化钾或硫化亚铁； 碱金属硫化物的用量为与进入管式反应器4的硫酸亚铁料液中的金属
杂质的理论反应摩尔量的1 2;
优选的，出料液分布器的硫酸亚铁料液的线速度为5 15米/秒，以确保
出料液分布器的硫酸亚铁料液能够被分散成为液滴，从而提高与碱金属硫
化物的反应效率。
本发明的方法，可大大提高亚铁料液中的重金属的脱除效率，而且可 以根据亚铁料液中的金属杂质的含量和进入管式反应器4的料液的量，控 制碱金属硫化物的加入量，以降低生产成本。
本发明的方法，操作简单，脱除效率高，而且可以节约生产成本，便 于工业化实施。
图l为管式反应器结构示意图。
具体实施例方式
参见图l，本发明的方法包括如下步骤
将硫酸亚铁料液送入管式反应器4，由料液分布器402对所说的硫酸亚 铁料液进行分散和分布，然后与碱金属硫化物加料器加入的碱金属硫化物 接触，在流动过程中进行反应，生成金属杂质沉淀物，然后收集脱除了金 属杂质的硫酸亚铁料液；
所说的料液分布器402设置在管式反应器4的一端；
所说的碱金属硫化物加料器403设置在管式反应器4靠近料液分布器 402 —端的上部；
参见图l，所说的料液分布器402包括
直管404;
设置在直管404端部的喷嘴405;
设置在喷嘴405出口处的伞形分散挡板5，所说的料液通过直管404 由喷嘴喷出，然后撞击在伞形分散挡板5上，被分散成为液滴后，进入管 式反应器4，可以提高与碱金属硫化物的接触面积，从而提高反应效率；
所说的碱金属硫化物加料器403包括
加料器壳体406;
设置在加料器壳体406上部的料斗409; 设置在加料器壳体406中转轴407; 设置在转轴407上的定量格408;
料斗409中的碱金属硫化物进入定量格408，然后转动转轴，即可将碱 金属硫化物定量的加入管式反应器4，与管式反应器4中的亚铁料液进行反 应。
优选的，喷嘴的直径为10 20mm;
优选的，所说的料液分布器402设有5 10个喷嘴405;
优选的管式反应器4的内径为200mm 400mm;
优选的，管式反应器4的长度和内径的比例为
长度内径=10 20 : i。
实施例i
硫酸亚铁料液中，金属杂质的含量为100g/kg，其中钡的含量为IO g/kg,铜的含量为20g/kg，镍的含量为2g/kg、铅的含量为45g/kg，汞的含 量为23g/kg;
碱金属硫化物选用硫化钠；
管式反应器4的内径为0.2米，长度为2米；
喷嘴的直径为10mm，管式反应器4中设有4个喷嘴405;
将硫酸亚铁料液以6米V小时的流量送入料液分布器402，并通过四个 喷嘴喷出；
将硫化钠按照理论摩尔反应量加入管式反应器4中，与硫酸亚铁料液 中的金属杂质进行反应，然后将反应产物送往后续的工段，沉淀过滤，即 可获得脱除了金属杂质的硫酸亚铁料液，检测结果如下
硫酸亚铁料液中，金属杂质的含量降低为0.28 g/kg，其中钡的含量 为0.06g/kg，铜的含量为0.1g/kg，镍的含量为0.10g/kg、铅的含量为 0.018g/kg，汞的含量为0.002g/kg。
实施例2
硫酸亚铁料液中，金属杂质的含量为300g/kg，其中钡的含量为30 g/kg，铜的含量为60g/kg，镍的含量为6g/kg、铅的含量为135g/kg，汞的 含量为69g/kg;
碱金属硫化物选用硫化亚铁；
管式反应器4的内径为0.4米，长度为8米；
喷嘴的直径为20mm，管式反应器4中设有5个喷嘴405;
将硫酸亚铁料液以27米V小时的流量送入料液分布器402，并通过四 个喷嘴喷出；
将硫化钠按照理论摩尔反应量的2倍加入管式反应器4中，与硫酸亚 铁料液中的金属杂质进行反应，然后将反应产物送往后续的工段，沉淀过 滤，即可获得脱除了金属杂质的硫酸亚铁料液，检测结果如下
硫酸亚铁料液中，金属杂质的含量降低为0.263 g/kg，其中钡的含量 为0.07g/kg，铜的含量为0.09g/kg，镍的含量为0.08g/kg、铅的含量为 0.02g/kg，汞的含量为0.003g/kg。
权利要求
1.氧化铁颜料生产方法，其特征在于，包括如下步骤将硫酸亚铁料液送入管式反应器(4)，由料液分布器(402)对所说的硫酸亚铁料液进行分散和分布，然后与碱金属硫化物加料器加入的碱金属硫化物接触，在流动过程中进行反应，生成金属杂质沉淀物，然后收集脱除了金属杂质的硫酸亚铁料液；所说的料液分布器(402)设置在管式反应器(4)的一端；所说的碱金属硫化物加料器(403)设置在管式反应器(4)靠近料液分布器(402)一端的上部。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，出料液分布器(402) 的硫酸亚铁料液的线速度为5 15米/秒。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的料液分布器(402) 包括直管(404);设置在直管(404)端部的喷嘴(405); 设置在喷嘴(405)出口处的伞形分散挡板(5)。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，喷嘴的直径为10 20mm。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所说的料液分布器(402) 设有5 10个喷嘴(405)。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，管式反应器(4)的内 径为200mm 400mm，管式反应器(4)的长度和内径的比例为长度:内径=10 20 : 1。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，硫酸亚铁料液中，所说的金属杂质的含量为100 300g/kg。
8. 根据权利要求1 7任一项所述的方法，其特征在于，所说的金属 杂质包括钡、铜、镍、铅或汞中的一种以上。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所说的碱金属硫化物为 硫化钠、硫化钾或硫化亚铁。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，碱金属硫化物的用量 为与进入管式反应器(4)的硫酸亚铁料液中的金属杂质的理论反应摩尔量 的1 2倍。
全文摘要
本发明提供了一种氧化铁颜料生产方法，包括如下步骤将硫酸亚铁料液送入管式反应器，由料液分布器对硫酸亚铁料液进行分散和分布，然后与碱金属硫化物加料器加入的碱金属硫化物接触，在流动过程中进行反应，生成金属杂质沉淀物，然后收集脱除了金属杂质的硫酸亚铁料液。料液分布器设置在管式反应器的一端，碱金属硫化物加料器设置在管式反应器靠近料液分布器一端的上部。本发明的方法，可大大提高亚铁料液中的重金属的脱除效率，可以根据亚铁料液中的金属杂质的含量和进入管式反应器的料液的量，控制碱金属硫化物的加入量，以降低生产成本。本发明操作简单，脱除效率高，可以节约生产成本，便于工业化实施。
文档编号C01G49/14GK101186343SQ200710172190
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者王丹英 申请人:上海一品颜料有限公司