專利名稱：生產(chǎn)四氧化三鐵黑的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥中直接提取四氧化三鐵黑的工藝方法。
轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中要產(chǎn)生大量的煙塵，其主要成份是三氧化二鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵、碳酸鈣以及氧化錳等非鐵金屬氧化物。為了消除煙塵對環(huán)境的污染，轉(zhuǎn)爐煉鋼廠常采用文氏管濕法除塵。經(jīng)文氏管濕法除塵后，轉(zhuǎn)爐煙塵變成了主要含四氧化三鐵的鐵泥，但對周圍環(huán)境仍然有一定的污染。這種煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥中含有大量的鐵，并且具有很好的物理化學(xué)性能，如能以此為原料生產(chǎn)無機鐵系顏料，則不僅可以變廢為寶，而且可有效地消除鐵泥對環(huán)境的污染。中國專利CN86103443B和CN86106586A分別公開了一種以煉鋼爐煙道灰為原料生產(chǎn)氧化鐵黑和磁性氧化鐵黑的工藝方法，從本質(zhì)上來說，這兩個工藝方法都利用了氧化鐵紅(Fe2O3)的加成反應(yīng)來生產(chǎn)四氧化三鐵黑，只不過兩者獲得氧化鐵紅的工藝有所不同。前者采用化學(xué)方法，即利用氧化鐵紅對稀酸的穩(wěn)定性，采用適當濃度的稀酸對煉鋼爐煙道灰進行酸浸，非鐵金屬氧化物和一部分氧化亞鐵與稀酸反應(yīng)生成可溶性鹽進入液相，然后用水漂洗以剔除這些可溶性鹽而得到氧化鐵紅。后一種工藝方法是物理方法，即利用四氧化三鐵的磁性、采用磁選而獲得磁性氧化鐵。由于這兩種工藝方法都采用了加成反應(yīng)這一工藝步驟，故整個生產(chǎn)工藝仍然比較復(fù)雜，對環(huán)境還存在二次污染，磁選法還需要復(fù)雜的磁選機。此外前一種工藝主要適用于含三氧化二鐵較多的平爐煙道灰，對于含四氧化三鐵較多的轉(zhuǎn)爐鐵泥則不適用。
本發(fā)明的目的是獲得一種從煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥中直接提取四氧化三鐵黑的工藝方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明利用四氧化三鐵對一定濃度酸的穩(wěn)定性，采用適當濃度的酸對煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥進行酸處理，氧化亞鐵、三氧化二鐵、碳酸鈣以及氧化錳等非鐵金屬氧化物與一定濃度的酸反應(yīng)生成可溶性鹽而進入液相，經(jīng)充分沉淀后棄去上清液即得四氧化三鐵沉淀物，再經(jīng)干燥和粉碎即得四氧化三鐵黑成品。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)特征作進一步的詳細說明。
附

圖1為本發(fā)明生產(chǎn)四氧化三鐵黑的工藝流程圖。
參考附圖1，本發(fā)明生產(chǎn)四氧化三鐵黑的工藝方法至少包括分散、除雜、沉淀、干燥和粉碎五道工序，即首先用勻化器將煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥微粉化并使之成為均勻的漿糊狀，然后用酸進行處理并將經(jīng)過酸處理后的鐵泥混合液加以沉淀，棄去上清液并調(diào)整PH值，最后將沉淀物干燥、粉碎即得四氧化三鐵黑成品。
所謂分散工序是采用勻化器將煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥微粉化，使其粒度小于或等于320目;并加入水使鐵泥呈均勻的漿糊狀，固體鐵泥與水的重量比為1∶3～20，最佳重量比為1∶8～10。
所謂除雜工序是用濃度為30～38%的濃鹽酸(HCL)，或用濃度為40～45%的濃硝酸(HNO3)，或用濃度為30～38%的濃鹽酸、濃度為40～45%的濃硝酸和濃度為40～45%的氫氟酸(HF)按1∶0.1∶0.1的重量比配制而成的混合酸對經(jīng)過分散工序后的鐵泥進行酸處理。酸處理的溫度為20～80℃，最佳溫度為50～60℃;酸處理過程中保持鐵泥混合液的PH值為1～6，最佳PH值為3～4。
所謂沉淀工序是將經(jīng)過酸處理后的鐵泥混合液充分沉淀后，棄去上清液，再用清水清洗沉淀物并用氨水(NH3)調(diào)整混合液的PH值為5～7。
干燥和粉碎工序均為常見的操作。
實施例1取鐵泥100克，加水100克，在勻化器中研磨30分鐘;倒入帶有攪拌機的容器內(nèi)(攪拌機的轉(zhuǎn)速為50～200轉(zhuǎn)/分)并加入混合酸(用濃度為30～38%的濃鹽酸、濃度為40～45%的濃硝酸和濃度為40～45%的氫氟酸按1∶0.1∶0.1的重量比配制而成)攪拌反應(yīng)一小時，保持PH值為3～4，反應(yīng)溫度為60±5℃;沉淀一小焙篤ド锨逡?，再紤n逅 00克并攪拌，再沉淀一小時后棄去1/2的上清液，加氨水調(diào)整PH值為6～7;出料到另一容器中充分沉淀并棄去上清液，在100～150℃的溫度下將沉淀物烘干，經(jīng)粉碎后即得四氧化三鐵黑成品，其四氧化三鐵含量可達95.5%。
實施例2取鐵泥100克，加水100克，在勻化器中研磨30分鐘后倒入帶有攪拌機的容器中(攪拌機轉(zhuǎn)速為50～200轉(zhuǎn)/分);逐漸加入濃度為30～31%的濃鹽酸20～40mL，攪拌反應(yīng)一小時，保持PH值為3～4，反應(yīng)溫度為605℃;沉淀一小時后棄去上清液，再加清水100克，攪拌20分鐘，沉淀一小時后棄去1/2的上清液，加氨水調(diào)整PH值為6～7;出料到另一容器中充分沉淀，棄去上清液，在100～150℃的溫度下烘干沉淀物，經(jīng)粉碎后即得四氧化三鐵黑成品，其四氧化三鐵含量可達95.5%。
本發(fā)明工藝簡單、污染小，所生產(chǎn)的四氧化三鐵黑產(chǎn)品可達到國家一級品(含四氧化三鐵95%)標準。因此，本發(fā)明具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，可以廣泛用于以煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥為原料生產(chǎn)四氧化三鐵黑無機鐵系顏料。
權(quán)利要求
1.一種從煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥中直接提取四氧化三鐵黑的工藝方法，其特征在于它至少由分散、除雜、沉淀、干燥和粉碎五道工序組成，即首先用勻化器將煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥微粉化、使之成為均勻的漿糊狀，然后用濃鹽酸，或用濃硝酸，或用濃鹽酸、濃硝酸和氫氟酸(HF)按一定比例配制成的混合酸進行酸處理，然后將經(jīng)過酸處理后的鐵泥混合液加以沉淀、排除上清液并調(diào)整其PH值，最后將沉淀物干燥、粉碎，即得四氧化三鐵黑成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取四氧化三鐵黑的工藝方法，其特征在于所述分散工序是采用勻化器將煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥微粉化、使其粒度小于或等于320目，并加水使鐵泥呈均勻的漿糊狀，固體鐵泥與水的重量比為1∶3～20，最佳重量比為1∶8～10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取四氧化三鐵黑的工藝方法，其特征在于所述除雜工序是用濃度為30～38%的濃鹽酸，或用濃度為40～45%的濃硝酸，或用濃度為30～38%的濃鹽酸、濃度為40～45%的濃硝酸和濃度為40～45%的氫氟酸按1∶0.1∶0.1的重量比配制而成的混合酸對鐵泥進行酸處理;酸處理溫度為20～80℃，最佳溫度為50～60℃;酸處理過程中保持鐵泥混合液的PH值為1～6，最佳PH值為3～4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取四氧化三鐵黑的工藝方法，其特征是所述沉淀工序是將經(jīng)過酸處理后的鐵泥混合液充分沉淀后，排除上清液，再用清水洗洗沉淀物并用氨水(NH3)調(diào)整混合液的PH值為5～7。
全文摘要
生產(chǎn)四氧化三鐵黑的工藝方法涉及一種從煉鋼轉(zhuǎn)爐鐵泥中直接提取四氧化三鐵黑的工藝方法，至少包括分散、除雜、沉淀、干燥和粉碎等工序，即首先將鐵泥微粉化，然后用適當?shù)臐馑徇M行酸處理，然后將經(jīng)過酸處理后的鐵泥混合液加以沉淀，棄去上清液并調(diào)整pH值，最后將沉淀物干燥、粉碎即得四氧化三鐵黑成品。本發(fā)明工藝簡單、污染小，所生產(chǎn)的四氧化三鐵黑產(chǎn)品可達到國家一級品標準，可廣泛用于以轉(zhuǎn)爐鐵泥為原料生產(chǎn)四氧化三鐵黑產(chǎn)品。
文檔編號C01G49/08GK1036938SQ89102339
公開日1989年11月8日 申請日期1989年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月13日
發(fā)明者仝兆勝 申請人:仝兆勝