[發明專利]一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用氧化鐵紅的工藝

有效

• 申請號: 201410821879.6
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104556243A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 黃華特
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼磁業有限公司
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

技術領域

本發明涉及一種鋼廠氧化鐵紅后處理工藝，具體說，是涉及一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用氧化鐵紅的工藝，屬于顏料粉體技術領域。

背景技術

現今氧化鐵紅的生產工藝主要有兩種，一種為沉淀法鐵紅工藝，一種為魯斯納法鐵紅工藝。在上世紀初出現合成沉淀法鐵紅之后，合成沉淀法鐵紅便一直占據鐵紅工業的重要位置，其應用覆蓋顏料(包括化妝品、食品著色、涂料、塑料和建材等)、磁性材料和研磨介質等。自上世紀中后期，鋼廠處理酸洗廢液使用魯斯納法以后，魯斯納法鐵紅漸漸進入磁性材料領域，尤其引入脫硅工藝以后，魯斯納法鐵紅逐漸成為軟磁鐵氧體工業的主要原材料。

之后逐漸形成魯斯納法鐵紅主要應用于軟磁領域，沉淀法鐵紅主要應用于顏料的大路朝天各管一邊的局面。魯斯納法鐵紅因為不能著色，因此無法用作顏料。國內外，不斷有學者或者企業研究人員對魯斯納法鐵紅用于顏料領域進行研究與探索，比如利用鋼廠鐵紅制備鐵黑或者作為配色領域的小配方，鑒于其顏色性能方面的巨大差距，未有大規模直接做顏料使用。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝，針對現有技術所存在的缺陷和市場需求，提供低成本、低能耗、綜合利用且產品品質相當或部分性能優于沉淀法鐵紅的工藝。

為提高魯斯納法氧化鐵紅的著色力，本發明所采取的方法主要方法是降低粒徑以及對魯斯納法氧化鐵紅表面進行改性。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

(1)鋼廠氧化鐵紅與水按1：0.9～2.5的重量比混合，并加入添加劑，用高速分散機進行預分散；所述的鋼廠氧化鐵紅為魯斯納法氧化鐵紅；

所述的添加劑組成包括：a)二氧化硅，b)堿金屬或堿土金屬或稀土金屬的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽；組分a)與組分b)的質量比為1：5～5：1；

(2)再研磨30min～6h；

(3)研磨后的漿料與鐵刨花或鐵屑、硫酸亞鐵混合，并加入濃硫酸，在pH＝3～6.5(優選為3～5)、70～90℃條件下通氣反應1～5小時；鐵刨花或鐵屑、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量噸0.1％～1.2％和0.1％～1.5％；

(4)取反應物固體并用水漂洗至中性；

(5)取固體干燥。

優選的，步驟(1)中，添加劑的組分b)為鉀、鈉、鈣、鎂、鍶、鋇、釔、鑭、釓、鋁、銅、鈦的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽中的一種或多種。

優選的，步驟(2)中研磨溫度控制在60～80℃。

優選的，步驟(3)中濃硫酸的濃度為92wt％～99wt％，鐵刨花或鐵屑為純鐵或低碳鋼。鐵刨花或鐵屑、亞硫酸鐵的添加量分別為鋼廠氧化鐵紅重量的0.1％～1％和0.1％～1％。

優選的，步驟(4)中的水的電導率小于5μs/m，且加入量為鋼廠氧化鐵紅重量的5～10倍。

步驟(5)中壓榨取固體，固體含水率小于25％，在100～180℃下烘干。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1)較原有鋼廠鐵紅現有技術比較，明顯降低了粒徑，并使粒徑分布更集中，同時使微觀顆粒形貌更圓潤，從而極大提升了顏色性能；

2)與沉淀法工藝比較，使低成本下獲得高純度顏料鐵紅成為可能。

通過本方法所獲得氧化鐵紅顏料D50粒徑在200-700nm，氧化鐵紅Fe₂O₃含量大于97％，水溶鹽含量在0.3％以下，著色力好，指標超過國標GB/T1863-89。本發明與沉淀法氧化鐵紅工藝比，具有成本低，環境影響低，得料率高，分散性好，粒徑分布更窄的優勢；與現有魯斯納法氧化鐵紅比，雖然在成本上有一定提高，但卻使該工藝鐵紅直接進入了顏料領域，相較顏料鐵紅的售價而言，該工藝具有較高的經濟價值。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細、完整的說明。原料所使用的鐵紅為鋼廠魯斯納法的氧化鐵紅。

實施例1

本實施例的鋼廠氧化鐵紅后處理制備顏料用用氧化鐵紅的工藝包括如下步驟：

1)開低速攪拌(400rpm)，向高速分散機中一邊加入0.5噸過濾河水，一邊投入0.5噸鐵紅，并加入添加劑50g，投料完畢，開啟高速分散機攪拌4小時；添加劑組成為：20g二氧化硅、10g碳酸鉀、20g碳酸鈣；

2)打入臥式砂磨機，控制研磨溫度為65℃，研磨2小時；

3)反應釜中加入4.5kg低碳鋼鐵刨花，加入硫酸亞鐵2.5kg，加入研磨后漿料，加入96wt％濃硫酸，在ph＝3.5、75℃條件下通氣反應2小時；