[發明專利]一種紅土鎳礦酸浸液生產高品質氧化鐵紅顏料的方法

有效

• 申請號: 201611206381.4
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106745309B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 李梅彤;張柯;張響;張影;袁文蛟
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06;C01F5/40
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

一種紅土鎳礦酸浸液生產高品質氧化鐵紅顏料的方法，針對原有紅土鎳礦酸浸液黃鈉鐵釩法或針鐵礦法等除鐵方式產生大量的含鐵廢渣、占用大面積土地、污染環境的弊端，提供一種利用鎂化合物做中和劑生產高品質氧化鐵紅顏料的工藝。本發明的優點是：該方法投入資金少、產品質量可靠，不引入新的雜質元素，廢液可以回收硫酸鎂，綜合成本大幅降低，屬于清潔生產工藝。

技術領域

本發明涉及一種紅土鎳礦酸浸液生產高品質氧化鐵紅顏料的方法，屬于資源環境領域。

背景技術

紅土鎳濕法生產鎳時，常用硫酸(或者鹽酸)酸浸，酸浸液含有溶解的大量硫酸鐵、硫酸亞鐵(或者氯化鐵、氯化亞鐵)，同時溶液還有大量的硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸鎳、硅等成分；現有的酸浸液除鐵方式主要是黃鈉鐵釩法或針鐵礦法，都產生大量的含鐵廢渣，占用大面積土地，浪費了鐵資源且污染環境。近年來隨著國家對清潔生產的要求提高及人們環保意識的增強，國內外關于廢物處理和再生利用的各項法規逐步實施，對廢物的處理要求也越來越高，冶鎳企業廢渣資源化處置勢在必行。將酸浸液中的鐵元素資源化利用，生產氧化鐵紅顏料，既可以減少廢渣處置費用，又可以產生新的效益，符合循環經濟的理念和清潔生產促進法。

氧化鐵紅是一種重要的化工顏料，我國是世界最大的氧化鐵顏料生產國。目前生產氧化鐵紅的方法有干法和濕法兩大類，干法有綠礬煅燒法、鐵黃、鐵黑煅燒法等，濕法有硫酸鹽、硝酸鹽濕法和混酸法、氨法等。使用原料為鐵屑、鐵磷、軋鋼酸洗廢液、以及鈦白粉生產形成的硫酸亞鐵等。這類方法，工藝繁長，成本高，并且需要大量的酸液或者堿液參與反應，同時排放大量含鹽廢水，給企業帶來嚴重負擔，也對環境造成巨大壓力。

紅土鎳礦酸浸液組分復雜，溶液濃度很高，含有Fe³+和Fe²+離子，用常規工藝，不能得到顏色合格的氧化鐵紅；同時由于氧化鐵紅顏料產出時，鐵離子濃度逐步降低，也不能得到粒徑分布較窄的晶體；低成本解決以上問題產出合格的氧化鐵紅顏料，有著顯著經濟效益和社會效益。

發明內容

本發明的目的是針對紅土鎳礦酸浸液生產氧化鐵紅顏料存在的問題，提供一種紅土鎳礦酸浸液生產高品質氧化鐵紅顏料的方法，該方法利用鎂化合物做中和劑生產高品質氧化鐵紅顏料，該方法投入資金少、產品質量可靠，不引入新的雜質元素，廢液可以回收硫酸鎂，綜合成本大幅降低，屬于清潔生產工藝。

本發明的技術方案：

一種紅土鎳礦酸浸液生產高品質氧化鐵紅顏料的方法，步驟如下：

1)在反應器中將紅土鎳礦酸浸液通入蒸汽加熱到60-90℃，加入鎂化合物調節pH為2-5，加入氧化鐵紅晶種，反應器溫度保持60-90℃，通入氧化劑氧化，至氧化鐵顏料的顏色達到標準后停止氧化；

2)將上述氧化后的酸浸液進入壓濾機過濾，將所得固體物用水進行打漿洗滌，得到氧化鐵紅濾餅；

3)洗滌后的濾餅加入濃度為3-30wt％堿液，在30-120℃下堿洗脫硅，硅形成硅酸鈉液體排出，氧化鐵紅濾餅進行水洗；

4)將上述水洗后的氧化鐵紅濾餅400-900℃條件下先脫水再煅燒5-100分鐘；

5)將上述煅燒后的氧化鐵紅顏料經過粉碎，制得符合粒度要求的氧化鐵紅顏料。

所述步驟1)中鎂化合物為氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂和過氧化鎂中的一種或兩種以上任意比例的混合物，所述氧化劑為空氣、氧氣或雙氧水。

所述步驟3)中堿為氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉中的一種或兩種以上任意比例的混合物；氧化鐵紅濾餅與堿液的質量比為1：0.01-0.2。

本發明的有益效果是：

1)本發明使用鎂鹽作為中和劑調節溶液pH，有利于溶液資源化回收硫酸鎂產品，比使用鈉鹽、鉀鹽等中和劑，降低了中和費用，綜合成本下降；同時不產生含鐵廢渣，大幅減少了環保處置費用；