专利名称:以炼钢炉烟道灰为原料生产氧化铁黑的方法
本发明属于生产无机铁系颜料氧化铁黑的方法。
现有技术中生产氧化铁黑无机铁系颜料，一般以废铁皮、废铁屑为原料，经过酸洗等多道工序后先制成氧化铁红，然后再经过加成反应等多道工序后最终制成氧化铁黑。这种传统的生产方法不仅生产工艺复杂，流程很长，需要耗费大量的工业酸碱和大量的能源，成本高，而且还会对环境造成一定的污染。1983年印度曾有人提出过用转炉飞灰、兰灰和酸洗硫酸亚铁制备颜料级氧化铁红的实验室方法(见化学文摘991415173)，由于这种方法是以转炉飞灰、兰灰和酸洗硫酸亚铁的混合物为原料，而这种混合原料中含有大量的氧化钙(CaO)，所以制备工艺仍然比较复杂，而且所得到的产品是氧化铁红。实际上，以废钢铁为原料的炼钢吹氧炉的烟道灰的主要化学成份是三氧化二铁，一氧化铁、四氧化三铁和含结晶水的三氧化二铁，总含铁量达59.4%，而且具有极好的物理化学性能，不仅是生产无机铁系颜料的理想原料，而且有可能大大简化生产工艺。但是，炼钢炉烟道灰本身又是造成环境污染的重要污染源之一，并且数量巨大。本发明的目的是获得一种直接以炼钢炉(以废钢铁为原料的炼钢吹氧炉)烟道灰为原料以工业规模生产氧化铁黑的方法，藉以有效地消除炉烟道灰对环境的污染，并简化生产工艺，降低成本，改善氧化铁黑的物理化学性能。
以炼钢炉(以废钢铁为原料的炼钢吹氧炉)烟道灰为原料生产氧化铁黑颜料的全部工艺流程如附图所示，它包括以下8个工艺过程一、化学处理用静电除尘方法捕集的烟道灰中，除含有59.4%的铁元素外，还含有锰、铬等对生产氧化铁黑没有用处的重金属氧化物。为了从烟道灰中剔除这些没有用处的重金属氧化物，必须对烟道灰进行化学处理。处理的方法是用重量浓度为3～15%的工业盐酸或重量浓度为4～5%的工业盐酸和1～2%的工业硝酸的混合酸洗液，在90～100℃的温度下对烟道灰进行酸洗，在酸洗过程中应充分搅拌炉烟道灰。
二、水洗用水对经过化学处理的烟道灰进行清洗，以去掉烟道灰中重金属离子，并用NaOH溶液进行检验，直到没有白色沉淀为止。
三、过滤用粗筛滤掉烟道灰中杂质。
四、加成反应将经过化学处理、水洗和过滤后的烟道灰和水以及硫酸亚铁(FeSO4)加入反应釜中，升温至95～100℃，并用NaOH将反应釜中的PH值控制在6.5～7.5之间。加入反应釜中的硫酸亚铁总量与干烟道灰的重量比为1～1.5，硫酸亚铁应分若干次加入。
五、过滤根据对氧化铁黑产品的不同要求，用适当目数的罗对经过加成反应后的物料进行过滤。
六、水洗用水对过滤后的物料进行清洗，以去掉其中的硫酸根离子，并用BaCl2进行检验。
七、静置沉淀将经过水洗后的物料放入储缸中静置分层并排出其中的水。
八、干燥将物料加热干燥成粉末状。
直接以炼钢炉(以废钢铁为原料的炼钢吹氧炉)烟道灰为原料生产氧化铁黑无机铁系颜料的方法比传统的工艺过程大为简化，可节约大量的工业酸碱和能源，不会对环境造成二次污染，所生产出来的氧化铁黑具有耐高温和耐酸碱腐蚀的优点，而且可以有效地消除烟道灰对环境的污染。
本发明可用于对炼钢炉烟道灰进行综合利用。
权利要求
1.一种生产氧化铁黑的方法，一般以废铁皮为原料，经酸洗后生成氧化铁红，再经加成反应后生成氧化铁黑，本发明的特征在于它是以炼钢炉烟道灰为原料，并且包括化学处理、水洗、过滤、加成反应、过滤、水洗、静置沉淀和干燥等工艺过程。
2.一种按照权利要求
1所说的生产氧化铁黑的方法，其特征在于所说的化学处理工艺是用工业盐酸或者工业盐酸与工业硝酸的混合酸洗液在90～100℃的温度下对炼钢炉烟道灰进行酸洗，在酸洗过程中搅拌烟道灰。
3.一种按照权利要求
2所说的生产氧化铁黑的方法，其特征在于所说的化学处理酸洗液是重量浓度为3～15%的工业盐酸或者重量浓度为4～5%的工业盐酸与重量浓度为1～2%的工业硝酸的混合液。
4.一种按照权利要求
1所说的生产氧化铁黑的方法，其特征是所说的加成反应是将经过化学处理、水洗和过滤后的物料和水以及硫酸亚铁(FeSO4)加入反应釜中进行的，反应温度为95～100℃，硫酸亚铁分若干次加入，并用液碱(NaOH)将反应釜中的PH值控制在6.5～7.5之间。
5.一种按照权利要求
4所说的生产氧化铁黑的方法，其特征在于所说的加成反应中硫酸亚铁与干物料的重量比为1～1.5。
专利摘要
以炼钢炉烟道灰为原料生产氧化铁黑的方法是对现有技术中生产氧化铁黑的方法的改进，其目的主要是消除烟道灰对环境的污染，同时改善氧化铁黑产品的耐酸碱腐蚀和耐高温的性能。本发明直接以炼钢炉烟道灰为原料，并且包括化学处理、加成反应等8个工艺过程。本发明工艺简单、成本低，没有二次污染，所生产的氧化铁黑具有耐酸碱腐蚀和耐高温的优点。本发明可用于对炼钢炉烟道灰的综合利用。
文档编号C09C1/22GK86103643SQ86103643
公开日1987年12月9日 申请日期1986年5月31日
发明者杨文林 申请人:天津市建新化工厂, 杨文林, 天津钢厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan