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酸洗氧化铁红颜料综合利用生产工艺/科研成果

     时间:2017-10-12 09:04:57

科研成果酸洗氧化铁是轧钢行业酸(盐酸或硫酸)再生过程所产生的一种工业固废,因其产生于酸洗过程所得含铁废酸,而且其主要化学组成为Fe2O3,且外观呈红褐色,因此被称为酸洗氧化铁。根据对邯郸某公司所产酸洗氧化铁的化学分析,其TFe含量为 68.2%(干基分析)。酸洗氧化铁利用途径目前主要有以下几种:

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1、用作炼铁原料

酸洗氧化铁的主要成份为Fe2O3,而且品位较高。目前大部分以湿基商品出售给炼铁厂作为原料使用,价格在100~300元/t之间。

2、用于生产磁性材料

酸洗氧化铁除可以作为炼铁原料使用外,还可以作为生产磁性氧化铁的生产原料。通常情况下将酸洗氧化铁做脱氯脱硅脱磷处理,再经煅烧制得磁性氧化铁,产品被应用于软磁铁氧体行业等。

3、用于生产氧化铁红工业颜料

(1)液相催化转化包覆改性法

酸洗氧化铁还可以通过净化、研磨、液相催化转化及包覆改性处理使具备颜料性能,作为氧化铁红颜料出售。但以该法所产的氧化铁红颜料性能较差,只能应用于建材等低端领域,而且该工艺目前产业化水平不高,几乎不被采用。

(2)碳酸盐沉淀焙烧法

以硫酸为浸溶剂,使酸洗氧化铁转化为硫酸高铁并进入液相,经还原净化制得硫酸亚铁溶液。再以碳酸氢铵与氨水的混合溶液或碳酸铵为沉淀剂,使硫酸亚铁中的铁转化为碳酸亚铁。控制工艺条件,煅烧所得碳酸亚铁制得不同型号的氧化铁红工业颜料。分离碳酸亚铁的废水为硫酸铵溶液,经综合处理回收氨水循环用于沉淀剂的配置。

(3)氧化铁黑焙烧法

以硫酸为浸溶剂,使酸洗氧化铁转化为硫酸高铁并进入液相,经还原净化制得硫酸亚铁溶液,将硫酸亚铁送集约式多功能氨法氧化铁颜料专用反应器,控制工艺条件,首先制得氧化铁黑,再将氧化铁黑送煅烧系统,经煅烧使转化为氧化铁红。控制工艺条件可制得不同型号的氧化铁红工业颜料。分离氧化铁黑所得废水为硫酸铵溶液,经综合处理回收氨水循环用于氧化铁黑制备。

(4)两步氧化法

以硫酸为浸溶剂,使酸洗氧化铁转化为硫酸高铁并进入液相,经还原净化制得硫酸亚铁溶液,首先将硫酸亚铁送晶种制备反应器制得晶种,再将晶种转移至集约式多功能氨法氧化铁颜料专用反应器,经氧化生成氧化铁红,控制工艺条件可制得不同型号的氧化铁红工业颜料。分离氧化铁红所得废水为硫酸铵溶液,经综合处理回收氨水循环用于氧化铁红制备。

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在上述氧化铁红颜料生产工艺中,较实用和发展前景较好的工艺为碳酸盐沉淀焙烧法、氧化铁黑焙烧法和两步氧化法。其中,碳酸盐沉淀焙烧法、氧化铁黑焙烧法工艺流程较短,工艺成熟可靠,但产品质量不及两步氧化法。两步氧化法工艺流程相对较长,但产品质量稳定,性能优异,产品能够满足油漆、涂料和建材行业的需要,市场售价在6300元/t以上。所述三种工艺均能够实现对工艺废水的全封闭循环利用,生产过程无三废排放,对环境影响较小,比较适合目前日益提高的环保要求。

上述三种酸洗氧化铁综合利用工艺,是南阳东方应用化工研究所近年取得的、具有实用价值的科研成果,并且顺利实现了产业化。

作者单位:河南睿博环境工程技术有限公司 河南南阳

    邮编:473000  电话:15137740938

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