Способ получения антикоррозионного пигмента

Изобретение относится к получению антикоррозионных пигментов, которые могут быть использованы для приготовления консервационных смазок. Антикоррозионный пигмент получают из смеси составляющих пигмент кислородсодержащих соединений металлов. Способ получения пигмента включает термообработку смеси и измельчение термообработанного продукта, антикоррозионный пигмент изготовляют из суспензии составляющих его компонентов. Антикоррозионный пигмент дополнительно содержит пигментный компонент-ингибитор, представляющий собой отход после ванн нейтрализации машиностроительных производств при следующем соотношении компонентов гальваношлам: компонент-ингибитор - 1:1 (по оксидам железа и кальция) с учетом кальция, содержащегося в гальваношламе. Техническим результатом изобретения является получение дешевых высокостойких антикоррозионных пигментов ферритной структуры, получаемых из гальваношламов, и расширение области их применения. 2 пр., 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к получению антикоррозионных пигментов, которые могут быть использованы для приготовления консервационных смазок. Известно получение железоксидных неорганических пигментов из промышленных отходов при прокалке железосодержащих осадков электрохимической очистки сточных вод гальванического производства [А.с. СССР N1370124, кл. С09С 1/24, 1988]. Недостатком данного способа получения пигментов является окисление соединений трехвалентного хрома до хроматов, что значительно сужает возможные области применения таких пигментов. Кроме того, электрокоагуляционная очистка гальваношламов внедрена лишь на небольшом числе промышленных производств (8-12% от общего количества гальванических производств), тогда как на большинстве заводов используется реагентная очистка гальваностоков осаждением гидроксидом кальция.

Наиболее близким к предлагаемому способу получения антикоррозионного пигмента является способ получения пигмента из составляющих пигмент кислородсодержащих соединений металлов, включающих термообработку данной смеси и измельчение термообработанного продукта. [Патент РФ N2055086, кл. С09С 1/28, С04В 33/14, 1996]. Недостатком данного способа является невысокая антикоррозионная стойкость получаемых пигментов, представляющих смесь оксидов металлов.

Задачей изобретения является получение дешевых высокостойких антикоррозионных пигментов ферритной структуры, получаемых из гальваношламов (ГШ), и расширение области их применения.

Данная задача решается созданием антикоррозионного пигмента, обладающего высокими антикоррозионными свойствами Для увеличения антикоррозионных свойств пигментов дополнительно вводится пигментный компонент-ингибитор (КИ), в качестве которого используется отход после ванн нейтрализации машиностроительных производств, содержащий в своем составе в основном гидроксид кальция Са(ОН)2. Данный отход имеет мелкодисперсную структуру и в отличие от других ингибирующих веществ частицы гидроксида кальция имеют форму чешуек, поэтому пигменты на его основе обладают наряду с ингибирующим и барьерным эффектом.

Поставленная задача решается также способом получения антикоррозионного пигмента из составляющих кислородсодержащих соединений металлов, включающих термообработку данной смеси и измельчение термообработанного продукта, в котором в качестве смеси составляющих выступают суспензия кислородсодержащих компонентов - суспензия из шламов электрохимической очистки сточных вод гальванического производства и суспензия пигментного компонента-ингибитора (КИ) - отхода после ванн нейтрализации машиностроительных производств, содержащего в своем составе в основном гидроксид кальция Са(ОН)2 в соотношении ГШ:КИ 1:1 (по оксидам железа и кальция) с учетом кальция, содержащегося в ГШ. Экономически это оправдано, т.к. на производстве изначально после очистки сточных вод образуется суспензия шламов, имеющая влажность до 70%, чтобы пустить ее в дальнейшую переработку, предприятие вынуждено дополнительно ее высушивать до влажности менее 5%, что приводит к увеличению энергозатрат и, как следствие, к удорожанию сырья. Предлагаемый способ позволяет перерабатывать шламы с высоким содержанием воды, а именно до 70%.

Суспензию ГШ и суспензию КИ тщательно перемешивают в таком количестве, чтобы соблюдалось соотношение 1:1 по ионам железа и кальция. Полученную суспензию фильтруют, а осадок сушат в сушильном шкафу. Смесь механически перетирают и помещают в керамические тигли. Далее тигли с шихтой помещают в предварительно нагретую муфельную печь, где прокаливают при 900°С в течение часа. После прокаливания тигли переносят в эксикатор для охлаждения. Измельчение полученного пигмента проводят механически.

Сущность изобретения заключается в создании технологии получения высокостойких антикоррозионных пигментов коричневой гаммы цветов на основе переработки отходов гальванического производства и отходов ванн нейтрализации машиностроительных производств, которые в настоящее время не находят применения и сбрасываются в отвал, загрязняя окружающую среду.

Изобретение позволяет переработать исходное сырье (гальваношламы) с получением высокостойких антикоррозионных пигментов с хорошими качественными показателями - укрывистостью, стабильностью, термостойкостью, обеспечивающими широкий диапазон областей применения.

Дополнительно для определения антикоррозиционных свойств полученных пигментов определяли токи коррозии потенциометрическим методом. Для этого были сняты поляризационные кривые в анодной и катодной областях. Аналогичные кривые были построены и для промышленного образца пигмента (ТУ №82.3.011-99). Поляризационные кривые используют для определения скорости коррозии, так как они дают ценные сведения о характере коррозионного процесса и позволяют количественно рассчитывать его абсолютную скорость. Так как скорость электродного процесса контролируется скоростью электрохимической реакции, т.е. скоростью разряда ионов водорода или ионизацией металла, то в полулогарифмических координатах зависимость потенциала от логарифма плотности тока выражается прямой линией. Экстраполируя прямые участки этих поляризационных кривых, можно определить значения токов коррозии (так называемый графический метод).

Полученные кривые представлены на рисунке.

Пример 1. Гальваношлам электрохимической очистки сточных вод гальванического производства промывают 90 мл воды, нагретой до температуры 50°С, далее фильтруют, а осадок сушат в сушильном шкафу. Полученный высушенный осадок механически перетирают и помещают в керамический тигль. Далее тигль с шихтой помещают в предварительно нагретую муфельную печь, где прокаливают при 900°С в течение часа. После прокаливания тигль переносят в эксикатор для охлаждения. Измельчение полученного пигмента проводят механически до размера частиц не более 10 мкм.

Пример 2. В суспензию из гальваношламов электрохимической очистки сточных вод гальванического производства (ГШ) дополнительно вводят суспензию пигментного компонента-ингибитора (КИ) - отхода после ванн нейтрализации машиностроительных производств, содержащего в своем составе в основном гидроксид кальция Са(ОН)2 в соотношении ГШ:КИ 1:1 (по оксидам железа и кальция) с учетом кальция, содержащегося в ГШ, тщательно перемешивают Полученную суспензию фильтруют, а осадок сушат в сушильном шкафу. Смесь механически перетирают и помещают в керамические тигли. Далее тигли с шихтой помещают в предварительно нагретую муфельную печь, где прокаливают при 900°С в течение часа. После прокаливания тигли переносят в эксикатор для охлаждения.

Получены следующие значения токов коррозии:

- для антикоррозионного пигмента из суспензии ГШ:КИ I=15,1 мкА;

- для ГШ I=50 мкА.

Таким образом, скорость коррозии для антикоррозионного пигмента на основе суспензии ГШ, где дополнительно вводится пигментный компонент-ингибитор (КИ), в несколько раз ниже, чем для антикоррозионного пигмента на основе сухого ГШ. При использовании антикоррозионного пигмента по примеру 2 потенциал смещается в положительную сторону примерно на 20 мВ. Это обусловлено двойным механизмом действия ферритов на основе гальваношлама и отхода после ванн нейтрализации машиностроительных производств, который связан с образованием оптимального количества гидроксильных ионов, достаточного для пассивирования металлического электрода.

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет разработать способ получения дешевых антикоррозиционных пигментов, получаемых из суспензии гальваношламов (ГШ) и суспензии пигментного компонента-ингибитора (КИ), расширить область их применения по сравнению с известными решениями.

Таблица
Свойства полученных антикоррозионных пигментов
Показатели Пигмент из ГШ (пример 1) Пигмент суспензии ГШ:КИ (1:1) (пример 2) Пигмент согласно ТУ №82.3.011-99 Методы испытаний
Содержание водорастворимых соединений, не более % 0,41 0,4 2 пункт 4.7 по ТУ №82.3.011-99
Содержание веществ, нерастворимых в соляной кислоте, % 18 30 30-40 пункт 4.9 по ТУ №82.3.011-99
Кассовая доля соединений железа в пересчете на Fe2O3, % 67 57 35-70 пункт 4.4 по ТУ №82.3.011-99
Маслоемкость, г/100 г пигмента, не более 22,9% 29,5% 40 ГОСТ 21119.8-75 и пункт 4.12 по ТУ №82.3.011-99
рН 8,5 10 7-11 ГОСТ 21119.4-75 и пункт 4.10 по ТУ №82.3.011-99
Остаток после мокрого просеивания на сите с сеткой 0,063,% не более 0,97 0,38 1 ГОСТ 21119.4-75 и пункт 4.11 по ТУ №82.3.011-99
Укрывистость г/м2, не более 28 19 30 ГОСТ 8784-75 и пункт 4.13 по ТУ №82.3.011-99
Цвет коричневый коричневый В пределах допусков цвета утвержденных образцов ГОСТ 16873-78-75 и пункт 4.3 по ТУ №82.3.011-99
Ток коррозии, мкА 50 15,1 не норм. ГОСТ 9.602-89 и 9.602-2005

Способ получения антикоррозионного пигмента из смеси составляющих пигмент кислородсодержащих соединений металлов, включающий термообработку указанной смеси и измельчение термообработанного продукта, отличающийся тем, что он изготовляется из суспензии данных компонентов и дополнительно содержит пигментный компонент-ингибитор, представляющий собой отход после ванн нейтрализации машиностроительных производств при следующем соотношении компонентов гальваношлам:компонент-ингибитор - 1:1 (по оксидам железа и кальция) с учетом кальция, содержащегося в гальваношламе.



 

Похожие патенты:

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 высокостойких неорганических пигментов, которые могут быть использованы для изготовления лакокрасочных материалов. .
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.

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 минеральным наполнителям высокой удельной площади поверхности, которые находят применение в ряде областей, включая бумажную, а именно как наполнитель или краситель покрытия.

Изобретение относится к способу сухого измельчения одного или нескольких минеральных материалов, содержащих, по меньшей мере, карбонат кальция, отличающемуся тем, что указанный способ включает стадии:а) дробления минерального материала или минеральных материалов, по меньшей мере, на одной дробильной установке с получением дробленого материала с диаметром частиц d95 менее 10 см;b) необязательного облагораживания всего или части материала, дробленого на стадии а);с) сухого измельчения материала, дробленого на стадии а) и/или b), по меньшей мере, на одной установке для измельчения:(i) в присутствии, по меньшей мере, одного гребнеобразного гидрофильного полимера, содержащего, по меньшей мере, одну полиалкиленоксидную группу, привитую, по меньшей мере, к одному этиленненасыщенному мономеру, и (ii) осуществляемого так, чтобы количество жидкости в указанной установке для измельчения было менее 15% от сухой массы указанного дробленого материала, находящегося в указанной установке для измельчения;d) необязательной сортировки (классификации) материала, измельченного сухим способом на стадии с), по меньшей мере, на одной установке для сортировки (классификации); е) необязательного повторения стадий с) и/или d) со всем материалом, измельченным сухим методом, или с его частью, материал получен на стадии с) и/или d);и отличающемуся также тем, что материал, рекуперированный после стадии с) и/или d) и/или е), имеет d50 (средний диаметр) в диапазоне от 0,5 до 500 микрон.

Изобретение относится к гипсовому продукту. .

Изобретение относится к области хлорированных термопластичных материалов с минеральным наполнителем, обладающих повышенной совместимостью указанного наполнителя с хлорированной термопластичной смолой.
Изобретение относится к области измельчения в водной среде минеральных веществ в присутствии связующих

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

Наверх