專利名稱：用煉鋼含鐵煙塵生產(chǎn)氧化鐵紅的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用煉鋼含鐵煙塵為原料生產(chǎn)氧化鐵紅的新方法，屬于無機顏料的生產(chǎn)。
氧化鐵紅的生產(chǎn)，國內(nèi)外普遍采用合成法。按其流程可分為“干法”和“濕法”兩種。“干法”是用稀硫酸加熱溶解小于2毫米的薄鐵皮，制得硫酸亞鐵鹽，再經(jīng)煅燒而成;“濕法”即硫酸亞鐵鹽溶液在氫氧化鐵晶核的作用下，氧化沉積而得。眾所周知，上述兩種傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，生產(chǎn)周期長，且消耗大量的鐵皮原料，生產(chǎn)成本高。
隨著鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，煉鋼含鐵煙塵污染日趨加劇。長期以來，這種含鐵煙塵無可行辦法處理，任其向大氣中排放，到處落塵。這不僅造成了有價金屬元素的大量流失，而且給周圍環(huán)境帶來了嚴重污染。若將這些含鐵煙塵捕集起來，作為生產(chǎn)氧化鐵紅的原料，回收利用工業(yè)廢料，不僅能減輕或消除環(huán)境污染，同時還可節(jié)約鐵皮原料，降低氧化鐵紅的生產(chǎn)成本。從而為煉鋼含鐵煙塵的綜合利用和顏料工業(yè)的發(fā)展，開辟了一條新途徑。
本發(fā)明的目的就在于尋求一種充分利用工業(yè)廢料-煉鋼含鐵煙塵，降低氧化鐵紅生產(chǎn)成本的新工藝，并消除環(huán)境污染。本發(fā)明的特點是采用煉鋼平爐煙塵為原料，其方法包括酸浸、烘干、煅燒、水洗、篩選、烘干等來生產(chǎn)氧化鐵紅產(chǎn)品。
本發(fā)明的基本內(nèi)容是由煉鋼吹氧平爐電除塵捕集而得的含鐵粉塵，它是一種在高溫狀態(tài)下鐵蒸氣氧化的氣溶膠，在冷卻過程中凝聚而成的粉狀產(chǎn)物，其微細顆粒呈球狀體，粒度組成小于10微米占90%以上，主要成份為80～85%Fe2O3，是生產(chǎn)氧化鐵紅尚好原料。但其中雜質(zhì)含量較高，F(xiàn)e2O3中γ-Fe2O3占主體，具有強磁性，必須進行處理。處理的方法是將含鐵煙塵與混酸(硫酸∶硝酸<當量比>＝10～14∶1總酸度為11～15N)投入帶有攪拌器的酸浸槽中，通蒸氣加熱控制溫度在70～100℃下攪拌浸取5小時以上，使鐵的氧化物部分轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徼F鹽形式存在，將其在烘干房內(nèi)控制溫度不超過200℃，至物料呈塊狀物壓碎后投入高溫爐(馬沸爐、回轉(zhuǎn)窯或隧道窯)內(nèi)，在600～690℃下煅燒10～14小時，使γ-Fe2O3晶體結構轉(zhuǎn)化為α-Fe2O3型，為純化產(chǎn)品除去煅燒料中的Ca、Mg、AL等可溶性鹽類，遂將煅燒后的物料水浸后趁熱進行濕球磨，磨細粒徑小于320目占95%以上，將磨細后的漿狀物進行熱水洗滌直至溶液中PH為5～7，且不含F(xiàn)e離子為止，同時使其它雜質(zhì)進入液相中，水洗固液重量比為5∶8～12，溫度為70℃～90℃。為保證產(chǎn)品的粒度要求，將水洗后所得的漿狀液經(jīng)旋流器進行粒度分選，除去較大顆粒，最后將粒徑小于320目的細粒徑沉淀后用過濾機過濾，將濾餅送入烘干機內(nèi)在溫度100℃～200℃下烘干至水份小于1%，出料經(jīng)粉碎包裝即得氧化鐵紅產(chǎn)品。
附圖煉鋼含鐵煙塵生產(chǎn)氧化鐵紅工藝流程圖。
下面結合


實施本發(fā)明的實例。
將92%硫酸〔1〕和60%的硝酸〔2〕按體積比6∶1分別加入事先盛有少量水的混酸貯槽〔3〕中，然后再加水調(diào)至總酸度為13N。
先將混酸貯槽〔3〕的酸液〔4〕放入帶有夾套和攪拌器的酸浸槽〔5〕中，然后將含鐵煙塵〔6〕在攪拌情況下緩慢投入酸浸槽〔5〕，按固液比為1∶0.8用蒸汽外部加熱反應5小時以上，將酸浸后的漿狀物〔7〕裝進料盤置于烘干房〔8〕內(nèi)，在200℃下烘干至水份小于5%，將烘干后的塊狀物〔9〕送入破碎機〔10〕適當打碎，將打碎后的塊狀物〔11〕裝入回轉(zhuǎn)爐〔12〕，在690℃下煅燒12小時，開爐后將煅燒料〔13〕趁熱用水沖入球磨機〔14〕進行濕球磨，將磨細后的漿狀物〔15〕流入帶有攪拌器的水槽〔16〕中，在80℃下按固液重量比1∶2攪拌水洗30分鐘，放置澄清后棄去上清液，反復幾次，直至水洗液中經(jīng)常規(guī)檢驗無鐵離子且PH為5～7為止。將水洗后的漿液〔1〕進入旋流器〔18〕中進行反復分選，除去較大顆粒〔19〕，收取粒徑小于320目的細粒沉淀物經(jīng)說寐吮 0〕，裝入料盤置于烘干爐〔21〕內(nèi)，在150℃下烘干至水份小于1%。烘干料待自然冷卻后粉碎、包裝即得氧化鐵紅產(chǎn)品〔22〕。
本發(fā)明提出的經(jīng)酸浸處理、煅燒轉(zhuǎn)型和水洗除雜等簡單易行的工藝方法，成功地問題，獲得了一般方法達不到的良好效果，其產(chǎn)品分析結果見表。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比有如下優(yōu)點生產(chǎn)周期短，方法簡單易行，綜合利用工業(yè)廢料，原料充足，成本低廉，產(chǎn)品質(zhì)量尚優(yōu)。同時治理了環(huán)境，消除了污染。且獲得了顯著的社會和經(jīng)濟效益。
氧化鐵紅分析結果
權利要求
1.一種以含鐵粉塵為原料制造紅色顏料的方法，特別適合于用煉鋼平爐煙塵為原料制取氧化鐵紅的新方法，它包括稀酸處理鐵皮制得亞鐵鹽再經(jīng)煅燒而成。本發(fā)明的特征在于采用煉鋼平爐煙塵為原料，進行酸浸、烘干、鍛燒、球磨、水洗、篩選、烘干即得氧化鐵紅產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于其中的酸浸用的是混酸(硫酸和硝酸)，混酸比(按體積)為硫酸∶硝酸為5～6∶1，總酸度為11～15N;酸浸固液比為1∶0.7～0.8;溫度70～100℃;攪拌反應5小時以上。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于其中的烘干可采用烘干房(或烘干窯)等烘干設備，控制溫度不超過200℃下烘干至水分小于5%。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于其中的煅燒可采用馬沸爐、回轉(zhuǎn)窯或隧道窯等煅燒設備，溫度控制在600～690℃下保持10～14小時。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于其中的水洗是將煅燒料濕球磨后加水洗滌，固液比(按重量)為5∶8～12，在70～90℃下水洗3～5次，至水洗液PH值5～7。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于其中的顆粒篩選是將水洗后的漿液經(jīng)旋流器分選、濕式過濾。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于將篩選所得細粉物料，溫度控制在100～200℃烘干至水份小于1%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氧化鐵紅的生產(chǎn)方法，其特點是以煉鋼吹氧平爐含鐵煙塵為原料，經(jīng)過混酸浸出、煅燒轉(zhuǎn)變物料晶體結構，水洗除雜而制得質(zhì)量尚優(yōu)的氧化鐵紅產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術相比，生產(chǎn)期周短、方法簡單易行、綜合利用廢物資源和環(huán)境治理，原料充足、成本低廉，比傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)成本降低50％，可獲得較大的社會和經(jīng)濟效益。
文檔編號C01G49/06GK1031986SQ8710637
公開日1989年3月29日 申請日期1987年9月14日 優(yōu)先權日1987年9月14日
發(fā)明者馬克印, 王安富 申請人:包頭鋼鐵公司環(huán)境保護研究所