Способ получения природного железоокисного пигмента из руды


 


Владельцы патента RU 2441892:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения природного красного железоокисного пигмента из руды включает ее дробление, обогащение методом магнитной сепарации и повторное измельчение. В качестве руды может быть использован гематит, мартит, гидрогематит. Сначала руду дробят до размера не более 10 мм, после чего измельчают мокрым способом до размера частиц 60-80% класса мельче 40 мкм и классифицируют в 4 стадии. Классифицирование включает основную классификацию, первое перечистное, первое контрольное и второе контрольное гидроциклирование. Затем проводят окислительную деструкцию сульфидов, содержащихся в руде, сгущение и сушку с одновременной дезинтеграцией и воздушной классификацией пигмента. Изобретение позволяет повысить выход пигмента, экологичность производства, снизить содержание серы в пигменте и количество отходов.

 

Изобретение относится к способу получения природных (не синтетических) железоокисных пигментов, которые могут использоваться в специальных антикоррозионных грунтовках, применяемых в том числе и для нужд кораблестроения. Также способ может быть использован для производства редких и особо дорогих марок пигментов, включая и транспарентные, для нужд фармацевтической, косметической и пищевой промышленности.

Известен «Способ получения красного железоокисного пигмента» (патент RU №2303046). Способ получения красного железоокисного пигмента включает окисление водных растворов сульфата или суспензий гидроксида железа (II) кислородом воздуха при квазистационарных значениях температуры и pH реакционной среды, гидротермальную термообработку суспензии из оксигидроксидов железа (III) в периодическом или непрерывном режиме в автоклавах, отмывку пигмента от водорастворимых солей, сушку и размол пигмента. В процессе гидротермальной термообработки на суспензию FeOOH воздействуют наносекундными электромагнитными импульсами со следующими характеристиками: длительность импульса 0,5-5 нс, амплитуда импульсов 4-10 кВ, частота повторения импульсов 200-1000 Гц, процесс проводят при температуре 130-200°С. Изобретение позволяет снизить температуру гидротермальной термообработки суспензии FeOOH и увеличить производительность процесса получения красного железоокисного пигмента.

Основные недостатки способа в сложности получения пигмента, экологической вредности процесса.

Известен способ «Получение железной слюдки микронного класса крупности» (патент RU №2354672). Изобретение относится к оксиду железа (III) пластинчатой структуры, который может быть использован в качестве пигмента. Природный механически измельченный оксид железа (III), пластинчатая структура которого составляет, по меньшей мере, 50 вес.%, предпочтительно 75 вес.%, содержит частицы размером менее 10 мкм в количестве, по меньшей мере, 50 вес.%, предпочтительно 70 вес.%, особо предпочтительно 90 вес.%. Соотношение толщины к максимальному диаметру пластин оксида железа (III) составляет 1:5, предпочтительно 1:10. Для получения такого оксида железа (III) его механически измельчают в ударно-отражательной мельнице или в струйной мельнице. Полученный в результате механического измельчения оксид железа (III) разделяют по крупности частиц, например посредством воздушного сепаратора.

Основные недостатки способа в сложности получения высококачественного пигмента по предлагаемой «сухой» технологии, низком выходе готового пигмента.

Известен «Способ получения железоокисного пигмента из спекулярита» (патент RU №2366674), принятый за прототип. Для получения железоокисного пигмента из спекулярита сначала ведут измельчение спекулярита до размера частиц более 1-5 мм, затем проводят обогащение методом магнитной сепарации до содержания Fe2O3 более 60,0 мас.%, после чего обогащенный спекулярит снова измельчают. Из обогащенного спекулярита может быть получен пигмент с матовым блеском, состоящий из железной слюдки с содержанием Fe2O3 более 85 мас.%, которая включает тонкие чешуйчатые пластинки в количестве более 50 мас.%, и характеризующийся остатком после мокрого просеивания на сите с размером отверстий 63 мкм не более 35 мас.%. Изобретение позволяет получить из спекулярита пигменты для защитно-декоративных и декоративных покрытий.

Основными недостатками способа являются низкий выход кондиционного пигмента из исходного сырья, трудность получения высококачественного пигмента.

Техническим результатом изобретения является повышение выхода готового пигмента, повышение качества пигмента.

Технический результат достигается тем, что в способе получения природного красного железоокисного пигмента из руды, включающем ее дробление, обогащение методом магнитной сепарации и повторное измельчение, руду первично дробят до размера не более 10 мм, повторно измельчают мокрым способом до размера частиц 60-80% класса мельче 40 мкм, классифицируют в 4 стадии, включающие основную классификацию, первое перечистное, первое контрольное и второе контрольное гидроциклирование, затем подвергают окислительной деструкции, сгущают и сушат с одновременной дезинтеграцией и воздушной классификацией пигмента.

Исходная железная руда первоначально дробится до размера частиц не более 10 мм. Размер частиц дробленой руды менее 10 мм обусловлен используемым оборудованием для дробления, размер частиц дробленой руды более 10 мм существенно снижает эффективность работы шаровой мельницы при дальнейшем повторном измельчении.

Затем мелкодробленая руда поступает на обогащение методом магнитной сепарации в магнитном сепараторе, где происходит отделение магнитной фракции железной руды от немагнитной. Магнитная фракция служит сырьем для металлургической промышленности. Немагнитная фракция используется для производства пигмента по предлагаемому способу.

Немагнитную фракцию железной руды повторно измельчают мокрым способом до размера частиц 60-80% класса мельче 40 мкм в шаровой мельнице с регулируемым асинхронным приводом. Шаровая мельница работает в открытом цикле.

Затем измельченную руду классифицируют в 4 стадии, включающие основную классификацию, первое перечистное, первое контрольное и второе контрольное гидроциклирования. Основная классификация проходит в спиральном классификаторе с погруженной спиралью. При этом происходит отделение более тяжелых и менее измельченных гематитовых частиц черного цвета, которые выводятся из процесса и используются как сырье для металлургической промышленности.

Сливы от перечистного и первого гидроциклирований объединяют и направляют в ультразвуковой реактор (УЗР), где происходит доизмельчение и дезинтеграция крупных частиц и окисление сульфидов руды, которые являются вредной примесью. В реактор также подается воздух. В результате взаимодействия образующихся под действием ультразвука радикалов, сульфиды окисляются и удаляются.

Обработанная в ультразвуковом реакторе пульпа сгущается в сгустителе, куда дополнительно подается раствор флокулянта для ускорения осаждения частиц руды. Сгущенный продукт с содержанием 50÷55% твердой фазы направляется на сушку.

Сушка осуществляется в автоматической распылительной пневматической сушилке, снабженной дезинтегратором и циклоном. В процессе сушки одновременно происходит дезинтеграция (разрушение) и воздушная классификация частиц пигмента до заданных размеров (не менее 80% - 15 мкм). Готовый пигмент в виде порошка крупностью (не менее 80% - 15 мкм) из автоматического рукавного фильтра подается на упаковку и отгрузку.

В качестве сырья для получения красного железоокисного пигмента можно использовать гематитовые, мартитовые, гидрогематитовые руды.

Предлагаемый способ позволяет получить высококачественный и недорогой (по сравнению с синтетическим) пигмент крупностью (80% - 15 мкм). Полученный по предлагаемому способу пигмент по основным качественным показателям, соответствует лучшим образцам синтетических красных железоокисных пигментов, за исключением тона (средний показатель). По некоторым параметрам полученный по предлагаемому способу пигмент превосходит синтетические аналоги, т.к. практически не содержит сульфатных и хлоридных ионов, имеет оптимальный гранулометрический состав.

Производство пигмента по предлагаемому способу является высокотехнологичным, практически безотходным и не оказывает влияния на окружающую среду.

Пример. Получена опытная партия пигмента из гидрогематитовой руды. Исходная руда крупностью 100 - 0 мм была раздроблена до размера 10 - 0 мм, была измельчена мокрым способом до 70% класса мельче 40 мкм, расклассифицирована в 4 стадии: основная классификация в спиральном классификаторе с погруженной спиралью КСП; перечистное гидроциклирование, первое и второе контрольные гидроциклирования проводились соответственно в гидроциклонах ⌀ 350 мм, ⌀ 250 мм и ⌀ 160 мм. Затем слив гидроциклонов был подвергнут окислительной деструкции в ультразвуковом ректоре и сгущению. Сгущенный продукт был высушен с одновременной дезинтеграцией, и была произведена воздушная классификация полученного пигмента.

Полученный пигмент полностью отвечал требованиям ГОСТ 8135-74. Крупность пигмента была 85% класса - 15 мкм, при этом укрывистость пигмента составляла 10 г/м2. Сера в пигменте вообще не обнаруживается.

Способ получения природного красного железоокисного пигмента из руды, включающий ее дробление, обогащение методом магнитной сепарации и повторное измельчение, отличающийся тем, что руду первично дробят до размера не более 10 мм, повторно измельчают мокрым способом до размера частиц 60-80% класса мельче 40 мкм, классифицируют в 4 стадии, включающих основную классификацию, первое перечистное, первое контрольное и второе контрольное гидроциклирование, затем подвергают окислительной деструкции, сгущают и сушат с одновременной дезинтеграцией и воздушной классификацией пигмента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неорганической химии, в частности термосолянокислотной обработки железомагнезиальных серпентинизированных ультраосновных пород для получения двуокиси кремния, хлорида магния, пигмента, а также тонкодисперсного кремнезема, которые могут использоваться в синтезе нанокомпозитных материалов, особых и оптических стекол, в качестве наполнителя в резине и пластмассах, силикагельных сорбентов, носителей катализаторов, формовочного вещества в металлургии, составной части в лакокрасках, пластмассах, линолеуме, эмалях, в высокотемпературных огнестойких красках, в производстве тонкокерамических и огнеупорных веществ, в качестве исходного вещества для кремния, магния и его оксида и т.д.
Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к способу получения пигментов. .
Изобретение относится к области технологии неорганических пигментов, точнее к технологии железоокисных пигментов. .
Изобретение относится к производству пигментов и может быть использовано при получении пигментов и при их дальнейшем применении в различных отраслях промышленности, в частности при производстве лакокрасочных материалов, строительных материалов, керамических материалов, стекол, эмалей, пластиков, пластмасс, резины и др.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. .
Изобретение относится к получению железоокисных пигментов и может быть использовано в лакокрасочной промышленности, производстве строительных материалов, пластмасс, резинотехнических изделий.
Изобретение относится к оксиду железа (III) пластинчатой структуры, который может быть использован в качестве пигмента. .
Изобретение относится к производству железоокисных пигментов черного цвета и может быть использовано в лакокрасочной промышленности. .
Изобретение относится к химической технологии производства неорганических пигментов и может быть использовано в химической и лакокрасочной отраслях промышленности, а также при переработке, утилизации и обезвреживании сульфатных и хлоридных отходов, полученных в процессе производства периклаза и хромитового концентрата.
Изобретение относится к получению высокостойких неорганических пигментов, которые могут быть использованы для изготовления лакокрасочных материалов

Изобретение относится к технологии получения неорганических пигментов из отходов производства и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности при производстве лакокрасочных материалов

Изобретение относится к получению антикоррозионных пигментов, которые могут быть использованы для приготовления консервационных смазок

Изобретение относится к области получения неорганических, в частности железооксидных, пигментов, применяемых для производства красок, которые могут найти применение в промышленности строительных материалов (для получения цветных бетонов, тротуарной плитки, грунтовок, эмалей, красок), а также к области утилизации отходов станций водоподготовки - шламов, выделенных из железистых подземных вод при их очистке для производственных и хозяйственно-бытовых нужд населения

Изобретение относится к способу получения природных (несинтетических) железоокисных пигментов, которые могут использоваться в специальных антикоррозионных грунтовках, применяемых в том числе и для нужд кораблестроения с одновременным получением сырья для металлургической промышленности в виде брикетов

Изобретение относится к получению биосовместимых магнитных наночастиц и может быть использовано для терапевтических целей, в частности для борьбы с раком. Способ получения наночастиц, включающих оксид железа и кремнийсодержащую оболочку и имеющих значение удельного коэффициента поглощения (SAR) 10-40 Вт на г Fe при напряженности поля 4 кА/м и частоте переменного магнитного поля 100 кГц, содержит следующие стадии: А1) приготовление композиции по меньшей мере одного железосодержащего соединения в по меньшей мере одном органическом растворителе; В1) нагрев композиции до температуры в диапазоне от 50°C до температуры на 50°C ниже температуры реакции железосодержащего соединения согласно стадии С1 в течение минимального периода 10 минут; С1) нагрев композиции до температуры между 200°C и 400°C; D1) очистку полученных частиц; Е1) суспендирование очищенных наночастиц в воде или водном растворе кислоты; F1) добавление поверхностно-активного соединения в водный раствор, полученный согласно стадии E1); G1) обработку водного раствора согласно стадии F1) ультразвуком; H1) очистку водной дисперсии частиц, полученных согласно стадии G1); I1) получение дисперсии частиц согласно стадии H1) в смеси растворителя из воды и растворителя, смешивающегося с водой; J1) добавление алкоксисилана в дисперсию частиц в смеси растворителя согласно стадии I1); и К1) очистку частиц. Изобретение позволяет получить биосовместимые магнитные частицы с высоким значением удельного коэффициента поглощения (SAR). 6 н. и 36 з.п. ф-лы, 3 ил., 9 пр.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. Противокоррозионный пигмент получают на основе отхода электропечей литейного производства - аспирационной пыли, содержащей, мас.%: Fe2O3 63,9-70,0, FeO 7,0-11,32, SiO2 8,9-16, Al2O3 1,45-3,12. Аспирационную пыль смешивают в сухом виде с доломитовой мукой, содержащей двойную углекислую соль кальция и магния в количестве 80-95 мас.%, при соотношении аспирационная пыль:доломитовая мука, мас.%, равном 60-40:40-60 соответственно. Полученную смесь прокаливают в течение 3-5 ч при температуре 700-800°C. Изобретение позволяет упростить получение противокоррозионного пигмента, снизить температуру прокаливания. 1 табл., 28 пр.

Изобретение может быть использовано при получении железооксидных пигментов. Способ комплексной переработки мартит-гидрогематитовой руды включает грохочение руды, магнитную сепарацию с получением магнитной и немагнитной фракций, измельчение, гидравлическую классификацию, сгущение и сушку. Мартитовую руду сначала подвергают грохочению с разделением на три класса крупности - крупный, промежуточный, мелкий. Крупный класс направляется на сенсорную сепарацию с получением отвальных хвостов и концентрата, который додрабливается и разделяется грохочением на промежуточный и мелкий классы. Промежуточный класс транспортируют на металлургическую переработку, мелкий класс отправляют на брикетирование. Гидрогематитовую руда также подвергают грохочению с разделением на три класса крупности - крупный, промежуточный, мелкий. Крупный класс направляют на сенсорную сепарацию с получением отвальных хвостов и концентрата, который додрабливают и разделяют грохочением на промежуточный и мелкий классы. Промежуточный класс транспортируют на металлургическую переработку. Часть мелкого класса направляют на брикетирование, другую часть направляют на магнитную сепарацию, магнитная фракция которой поступает на брикетирование. Немагнитную фракцию измельчают с перемешиванием мелющей средой и направляют на гидравлическую классификацию первой стадии. Пески классификации возвращаются в мельницу. Слив поступает на вторую стадию классификации, слив которой после сгущения и сушки используют как пигмент третьего сорта. Пески второй классификации подают на вторую стадию измельчения с перемешиванием мелющей средой. Измельченный во второй стадии продукт подвергается гидравлической классификации третьей стадии, пески которой сгущают, сушат и используют как пигмент второго сорта. После этого слив сгущают, сушат и используют как пигмент первого сорта. Изобретение позволяет получить одновременно несколько сортов железооксидного пигмента и готовое сырье для металлургической промышленности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения магнетита включает окисление железа при проведении электролиза. Процесс проводят в трехэлектродном двуханодном элетролизере, в который заливают 1M раствор гидроксида натрия и подключают ток. Напряжение составляет 10 B, катодная плотность тока на катоде из титана 0,2 A/см2, анодная плотность тока на аноде из Ст3 0,3 A/см2, а на диоксидсвинцовом аноде на титановой основе - 0,1 А/см2. При этом происходит одновременное растворение анода из Ст3 и выделение кислорода на диоксидсвинцовом аноде на титановой основе. Изобретение позволяет получить магнетит без подачи воздуха для окисления железа, повысить чистоту продукта. 1 пр.

Изобретение может быть использовано в производстве декоративных строительных материалов. Способ получения железоокисных пигментов включает отделение фракции крупностью до 10 мм из шлама газоочистки мелкодисперсной пыли металлургического производства, ее обезвоживание путем сушки и последующее измельчение. Измельчение отделенной фракции осуществляют до размера зерен 1-10 мкм. После этого отсеивают из полученной фракции частицы с размером более 10 мкм на вибросите и возвращают их на дополнительное измельчение. Изобретение позволяет утилизировать отходы газоочистки металлургического производства с получением железоокисных пигментов, пригодных для окрашивания строительных материалов, таких как силикатный кирпич, керамическая плитка. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.
Наверх