[其他]以煉鋼煙道灰為原料生產(chǎn)磁性氧化鐵黑的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000006586
• 申請日: 1986-10-05
• 公開（公告）號: CN1003508B
• 公開（公告）日: 1989-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊文林;張麗;楊威
• 申請（專利權(quán)）人: 楊文林
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

以煉鋼煙道灰為原料生產(chǎn)磁性氧化鐵黑的方法，是對現(xiàn)有生產(chǎn)方法的改進(jìn)，其目的主要是消隙煉鋼煙道灰對環(huán)境的污染。產(chǎn)品性能優(yōu)于市場所售氧化鐵黑的性能。本發(fā)明直接以煉鋼煙道灰為原料，并且包括水洗、磁洗、加成反應(yīng)等七個(gè)工藝過程。它的另一產(chǎn)品為磁性氧化鐵棕。本發(fā)明工藝簡單、成本低，質(zhì)量優(yōu)，沒有二次污染。本發(fā)明可用于對煉鋼煙道灰的綜合利用。產(chǎn)品可用干橡膠、塑料、人造革制品、油漆、涂料等方面，高純度的可用作磁性材料。

本發(fā)明屬于生產(chǎn)無機(jī)鐵系顏料，磁性氧化鐵棕，磁性氧化鐵黑的方法。現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)氧化鐵黑的方法，一般以廢鐵皮，鐵屑為原料經(jīng)過酸洗、晶種、氧化等多道工序后，先制成氧化鐵紅，然后再經(jīng)過加成反應(yīng)等多道工序最后制成氧化鐵黑。如果要制備磁性氧化鐵棕磁性氧化鐵黑還需要再經(jīng)過高溫鍛燒最終才能制得。

這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，不僅生產(chǎn)工藝復(fù)雜，流程很長，還需要耗費(fèi)大量的工業(yè)酸堿和大量的能源成本高，對環(huán)境造成污染。一九八三年印度曾有人提出過用轉(zhuǎn)爐飛灰，藍(lán)灰經(jīng)過酸洗等工序，再用硫酸亞鐵化學(xué)合成顏料級氧化鐵紅的實(shí)驗(yàn)室方法（見化學(xué)文摘99：1415173）。由于這種方法是以轉(zhuǎn)爐飛灰，藍(lán)灰為原料，制備成較低級氧化鐵紅，制備工藝比較復(fù)雜。一九八五年楊文林工程師及天津建新化工廠，天津鋼廠研制成以天津鋼廠平爐粉塵灰為原料經(jīng)過水洗、酸洗，再加硫酸亞鐵合成氧化鐵黑的方法。這種方法工藝仍然復(fù)雜同時(shí)有對環(huán)境造成二次污染的問題。已知文獻(xiàn)Usup4378252是用磁選的方法分離改進(jìn)氧化鐵顏色的純度。上述工藝仍然是用傳統(tǒng)的方法為原料經(jīng)過若干步工藝制備成氧化鐵紅，進(jìn)而合成氧化鐵黑。最后用磁選的方法來提純氧化鐵黑。工藝路線長，能源消耗大，成本高污染嚴(yán)重。已知文獻(xiàn)EP202567提到從含鐵廢水中提制鐵黑再通過空氣氧化或加入Fe⁺²鹽調(diào)整制備氧化鐵黑。上述對比文獻(xiàn)與本工藝直接從煉鋼煙道灰中制備磁性氧化鐵棕（紅），進(jìn)而通過加成反應(yīng)制備氧化鐵黑有本質(zhì)的區(qū)別。本工藝消除了煉鋼煙道灰對環(huán)境的污染節(jié)約能源，生產(chǎn)成本低70%以上，生產(chǎn)周期縮短2/3。用本發(fā)明制備的磁性氧化鐵棕（紅），顏料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了干法氧化鐵紅顏料的水平。同現(xiàn)有技術(shù)比本發(fā)明具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。為綜合利用，變廢為寶的理想途徑。以及明顯的社會(huì)效益，環(huán)境效益，經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明在對煉鋼煙道灰大量的物理、化學(xué)性質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，提出了一條最經(jīng)濟(jì)、合理、方便對環(huán)境又無污染的新方法。

以天津鋼廠為例，平爐煙道灰（即紅龍粉塵）主要含三氧化二鐵59%，轉(zhuǎn)爐煙道灰（即黃龍粉塵）主要含四氧化三鐵56%。它們都具有作為顏料來說極好的物理化學(xué)性質(zhì)。同時(shí)還具有我國現(xiàn)有生產(chǎn)方式所制得的無機(jī)鐵系顏料所設(shè)有的一個(gè)特性即磁性。本發(fā)明就是，利用它的這一特性，通過磁選來制備高純度氧化鐵棕，氧化鐵黑。

本發(fā)明對消除煉鋼煙道對環(huán)境污染有重要的作用，是變廢為寶，開展資源綜合利用的理想途徑之一。所制得的產(chǎn)品有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

以吹氧煉鋼平爐，轉(zhuǎn)爐煙道灰為原料生產(chǎn)氧化鐵棕，氧化鐵黑的工藝流程如圖所示，它包括以下七個(gè)工藝過程。

一、水洗：將平爐靜電除塵煙道灰或轉(zhuǎn)爐靜電除塵污泥，放入水洗槽內(nèi)加熱水洗。用熱水在攪拌情況下洗三遍，去掉溶于水的氧化鈣等。

二、磁選：將水洗后的物料打入磁選槽中，在固液相旋浮的情況下磁選。然后去磁，將純凈的氧化鐵棕（三氧化二鐵），或是純凈的氧化鐵黑（四氧化三鐵），放入另一個(gè)槽中。此過程可根據(jù)產(chǎn)品的用途反復(fù)進(jìn)行，磁選的次數(shù)愈多，得到的產(chǎn)品愈純。

三、過濾：將磁選后的物料根據(jù)不同用途過200至300目篩。

四、脫水干燥：用離心機(jī)脫水，或其它方式均可。將脫水后的成品放入干燥室中干燥，烘干后即成品。平爐煙道灰得產(chǎn)品磁性氧化鐵棕，轉(zhuǎn)爐煙道灰得磁性氧化鐵黑，上述兩個(gè)成品為中間粗成品，為了得到純度更高的氧化鐵黑還需經(jīng)過下述幾道工序。

五、加成反應(yīng)：將水洗、磁選、過濾、脫水后的物料，不需干燥，加入反應(yīng)釜中再加入適量的水升溫到100℃用氫氧化鈉控制pH在7～8之間，然后分三次加入硫酸亞鐵。反應(yīng)時(shí)間約3小時(shí)。硫酸亞鐵與煙道灰的重量比為1∶1.2左右為好。