Способ получения железокальциевого пигмента
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОКАЛЬЦИЕВОГО ПИГМЕНТА, включающий нейтрализацию кислого отработанного раствора, содержащего сернокислое ,, I 5:;: ;;:;i/ железо, известью и п следующую термообработку полученного продукта, отлич ающийс g тем, что, с целью повышения кроющей способности пигмента и степени черноты его цвета,.кислый отработанный раствор до и после нейтрализации известью барботируют воздухом до осаждения в нем гидрожелезоокисного продукта и сернокислого кальция в количестве 19-21 мас.% и 55-75 мас.% соответственно , а термообработку полученного продукта осуществляют при 450-500°С без доступа воздуха с последующим охлаждением в токе азота. 2. Способ по п,1, отлича ющ и и с я тем, что указанный гидрожелёзоокисный продукт осаждают до соСО держания ионов друхи трехвалентного железа в соотношении 1:
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
3(51) С 09 С 1/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ П=„НИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИМИ- """"Н ABTOPCHOMV CBMPETEflbCTBV / -. :,:::;:... " : j
3 (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОКАЛЬЦИЕВОГО ПИГМЕНТА, включающий нейтрализацию кислого отработанного раствора, содержащего сернокислое г (21) 3325108/23-26 (22) 81 (46) 15.11 ° 83. Бюл. 9 42 (72) Н.Ю.Василенко, И.В.Васильева, П.И.Сошин и В.Ф.Хало (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (53) 667.622.117.21(088.8) (56) 1 ° Беленький E.Ô., Рискин И.В.
Химия и технология пигментов. Л., Госхимиздат, 1974-, с.415-417.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2717114/23-26, кл. С 09 С 1/24, 1979.
„.SU„„1054389 А железо, известью и п .следующую термообработку полученного продукта, о т л и ч а ю щ и и с в тем, что, с целью повышения кроющей способности пигмента и степени черноты его цвета,.кислый отработанный раствор до и после нейтрализации известью барботируют воздухом до осаждения в нем гидрожелезоокисного продукта и сернокислого кальция в количестве
19-21 мас.Ъ и 55-75 мас.Ъ соответственно, а термообработку полученного продукта осуществляют при 450-500 С без доступа воздуха с последующим охлаждением в токе азота.
2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что указанный гидро- щ
Ф железоокнсный продукт осаждают до содержания ионов двух- и трехвалентного железа в соотношении 1:(1,8-2,0).
2054389
Изобретение относится к технологии получения железоокисных пигментов с неорганическим наполнителем, используемых в лакокрасочной промышленности, в промышленности строительных материалов и других отраслях техники, где применяются пигменты с наполнителями, Известен способ получения железокальциевого пигмента путем обжига прирадногс сырья, содержащего гидро- iO окись железа и окись кальция, при
600-700 С с последующим размолом полученного продукта 1 )..
Недостатком этого способа является низкая кроющая способность пигмента, обусловленная наличием в сырье твердых примесей, снижающих дисперс-. ность обоженного продукта.
Наиболее близким к изобретению является способ получ ния железокальциевого пигмента, включающий нейтрализацию кислого отрабстанного раствора, содержащего сернокислое
1=. железа, в качестве которага берут отходы очистки кислых шахтных вод, изэестью и последующую термообработку полученного при этом продукта, содержащего 30-60 мас.В г:щроокиси железа (1к) и 13-38 мас.Ъ
СаВО4 при 600-1300 C, . Пигмент, полученный по известному способу, содержит 29-60 мас.== окиси железа и
17-50 мас,Ъ CaSO4 имеет краснокоричневый цветовой оттенок и укрывистость 20,4 г/м2<2 j".
Недостатками известного способа являются недостаточно высокая кроющая способность и степень черноты цвета полученного при этом пигмента.
Цель изобретения - повышение кроющей способности и степени чер- 4О ноты железокальциевога пигмента.
Поставленная цель достигается согласноспособу получения желеэокальциевого пигмента,. включающему нейтрализацию кислого отработанного раствора, в качестве которого используют громывные воды сернокислого травления сталей, который до и после нейтрализации известью барбатируют воздухам до осаждения н нем гидрожелезаокиснаго продукта и сернокислаго кальция н количестве ,19-21 мас.4 и 55-75 мас.4 соответстненно„ и последующую термааб= работку полученного продукта осуществляют при 450-500ОС беэ доступа воздуха с последующим охлаждением в токе азота. укаэанный гидрожелезоокисный продукт осаждают до содержания в немиа- l нов двух- и трехналентнога железа н соотношении .1:(1,8-2).
Предлагаемый способ получения железакальциеваго пигмента обеспечивает панышение его кроющей способчости на 6.-9% и получение более глу- Я бокого чернога цветового тона его по сравнению с пигментом, полученным по известному способу.
В качестве кислого отработанного раствора используют промывные воды, образующиеся при промывке прс травленной в растворе серной кислоты стали.
Для промывки применяют техническую оборотную воду из расчета 2 м на 1 т стали. Отработанная промывная вода (OIIB) содержит в своем составе M SO 0,5-2,0 г/л, и FeSQ<
2-7 r/ë. Ввиду того, чта травление сталей происходит н ваннах пе:>иодическога типа, в процессе выр=-,:ботки меняется состав сернокислотнаго раствора, н котором уменьшается содержанке Н БО, ат 240 до 50 г/л и унеличивается содержание РеВO от 50 да 300 г/л Цри этом происходит так же изменение состава.ОПВ. Для упрощения процесса обезвреживания ОПВ производят его перемешинание н усреднителях с помощью барббтажа воздуха. В этих условиях происходитчастичное окисление FeSO@ до Feз(БО )З .
На стадии нейтрализации ОПВ из= вестью или известковым молокам до рН 10-11 образуется очень мелкодисперсная взвесь малорастваримых сернокислого кальция и гидратав окисей железа, для осаждения которой применяется каагулянт. Образовавшийся мелкодисперсный и объемный осадок — шлам имеет грязножелтый цвет и влажность до 15 мас.3, Шлам в пересчете на сухое вещество содержит, мас.%: гидроокись и окись двух- и трехналентного железа
,19-21, СаБО ° 2Н О 65-75; примеси сопутствующие технической извести (СаСО3, MgO, 8102) 8-22.
После алина обезвреженной промывной воды взвесь шлама подвергают фильтрации на фильтр-прессах. Для облегчения подачи взвеси иа фильтры ее также перемешивают путем барботажа воздуха. В этих условиях происходит частичное окисление ионов двухналентнаго железа в трехвалентнае и отфильтрованный шлам содержит н своем составе гидроокиси F-(OH) и Ге{ОН)3 в соотношении 1:1,8-2,0.
Термообрабатка шлама осуществляется при 450-500нС без доступа воздуха.
При этом при температуре ниже 450 С удлиняется процесс дегидрирования сернокислого кальция до частичноабожженаго, а при температуре выше
500 С увеличивается воэможность образования безводного сернокислого кальция и его последующего разложения„ что ухудшает пигментные свойства целевого продукта. Термаобрабатка же шлама н присутствии воздуха приводит к образованию черного пигмента с сера-грязна-коричневым оттенком.
1054389
Составитель В.Божевольнов
Редактор Т.Парфенова Техред Ж.Кастелевич Корректор A.Hëüèí
Заказ 9034/32 Тираж 639 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35р Раушская наб., д. 4/5
Ю ай Ю
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
После окончания термообработки полученный пигмент по предлагаемому способу необходимо охлаждать без доступа воздуха в токе технического азота. Охлаждение пигмента током воздуха непригодно, так как при этом пигмент приобретает сероваточерный оттенок, что ухудшает его пигментные свойства.
Подученный пигмент после обжига содержит, мас.Ъ: Ге о 20,7-24,2, 10
ОаБО4 0,5Н О 67,1-76,0 н примеси
9,7-15,0.
Пример 1. 100 г шлама — продукта нейтрализации известью промывных вод после сернокислотного )5 травления сталей, имеющего следующий состав, мас.Ъ„ гидроокиси и окиси двух- и трехвалентиого железа с соотношением Ре2 :Fe3+, равным 1:220,5 ; ОаБОр 2Н20 68,0 и примеси, со-20 путствующие технической гашеной извести, 11,5, загружают в реактор.
Реактор помещают в электропечь и нагревают до 500 С со скоростью
400-450 С в час. В установившемся режиме в. течение 1,5 ч шлам прокаливают без доступа воздуха После этого продукт охлаждают током технического азота и количестве, обеспечивающим скорость охлаждения 350-450 С э час.
Полученный желеэокальциевый пигмент имеет следующий состав, мас. Ъ: Ре Оа23; СаБО 0,5Н20 62 35 и примеси 15. Цвет пигмента - черный.
Далее в соответствии с ГОСТ8784-75 определяют укрывистость пиг мента.
Полученный по примеру 1 черный железокальциевый пигмент имеет укрывистость 18,6 г/м2, что на 9% выше, чем для пигмента„ полученного по известному способу.
Пример 2. Проводят термообработку 100 г шлама, имеющего следующий состав, мас.В: гидроокиси и окиси двух- и трехвалентного желеЗа в соотношении Fe :Fe, рав2< ным 1:2 19,0, СаБО4 2Н20 70,0 и примеси 11,0, аналогично йримеру 1, однако прокаливание ведут при
475 С в течение 1 ч.
Состав полученного железокальциевого пигмента, мас.Ъ: Fe>0 20,7;
СаБО4. Ор5Н20 61,3 и примеси 18,0.
Цвет пигмента — черный, укрывисTocTb 19,1 г/см, что на 6Ъ выше, 2 чем укрывистость пигмента, полученного по способу-прототипу.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет на 6-93 повысить кроющую способность железокальциевого пигмента, а также повысить степень черноты его по сравнению с пигментом, полученным по известному способу.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа определяется повышенной кроющей способностью железокальциевого пигмента, улучшенным его цветом, что снижает расход пигмента, а также исключением потребности в использовании природного сырья для его производства, что делает предлагаемый способ перспективным для получения черных пигментов, и пользуемых в лакокрасочной промышленности и в промышленности строительных материалов.
