CN101774647B - 一种利用含铁原料生产氧化铁红颜料的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用含铁原料生产氧化铁红颜料的方法，用含铁原料经破碎、细磨、分级、物理提纯获得铁品位大于67％的铁精矿；再对铁精矿进行机械力化学改性，包括：铁精矿在搅拌磨中经机械、化学力共同作用1h-3h，不断产生新鲜表面，采用水玻璃对物料进行分散；采用弱酸调整物料的pH，采用胺类药剂对铁红新鲜表面浸蚀和进一步分离；采用过硫化物对铁红表面进行改性和修整；所得物经压滤成块，于100-120℃烘干1-3小时；烘干后进行高温煅烧，打粉，得到氧化铁红颜料。该方法适应性广，不仅能有效改善铁红的粒度及分布，还能有效改善铁红颗粒形貌，提高其分散性、悬浮性和色度值。
Description
技术领域
本发明涉及氧化铁红颜料的生产方法。
背景技术
现有技术中，用含铁原料生产氧化铁红颜料多采用酸浸出和硫酸盐焙烧等高污染的技术手段，对环境造成严重破坏。
发明内容
本方法要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种利用含铁原料生产氧化铁红颜料的方法，该方法适应性广，无污染，不仅能有效改善铁红的粒度及分布，还能有效改善铁红颗粒形貌，提高其分散性、悬浮性和色度值，能达到中等性能的湿法铁红品质。
本发明的技术方案是，所述利用含铁原料生产氧化铁红颜料的方法包括如下步骤：
(1)将含铁原料经破碎、细磨、分级、物理提纯，获得铁品位大于67％、粒度小于0.08mm的铁精矿产品；所述含铁原料为赤铁矿石或硫酸烧渣、含铁废渣；
(2)对所述铁精矿产品进行机械力化学改性，其工艺步骤为：
a.将所述铁精矿产品投入搅拌球磨机，并加入对物料起分散作用的水玻璃，细磨1小时-3小时，使物料颗粒不断产生新鲜表面；每吨铁精矿产品加水玻璃4000克～6000克；
b.再向搅拌球磨机中加入胺类药剂，细磨1小时-2小时，对物料颗粒新鲜表面浸蚀和使物料颗粒进一步分离；每吨铁精矿产品加胺类药剂200克～400克；并加入弱酸调整物料pH为4-6；
所述胺类药剂为十二胺或十八胺，或混合胺；
所述弱酸为醋酸；
c.然后向搅拌球磨机中加入过硫化物，细磨1小时-2小时，对物料颗粒表面进行改性和修整；每吨铁精矿产品加过硫化物1000克～1500克；
所述过硫化物为过硫酸钾或过硫酸氨铵；
(3)将所得物料经压滤成块，滤块在100℃-120℃的温度下烘干1-3小时；烘干后进行1小时-3小时的高温煅烧，煅烧温度为680℃-780℃；煅烧后物料打粉，即得到氧化铁红颜料。
本发明的上述方法对所述铁精矿产品进行机械力化学改性，采用药剂为市场常规药剂组合，针对不同物料采用的时间和药剂用量可以有所不同，适应性广，无污染产生，不仅能有效改善铁红的粒度及分布，还能有效改善铁红颗粒形貌，提高其分散性、悬浮性和色度值；产品的应用效果良好，能达到中等性能的湿法铁红产品品质。
附图说明
图1为硫酸烧渣制作氧化铁红颜料的基本工艺流程图；
图2为铁矿制作氧化铁红颜料原则工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：基本工艺流程如图1所示。
原料：含铁量为85％的硫酸烧渣；
设备：套筛国产标准筛、ZJM-25型搅拌球磨机、单槽式浮选机XFD型1.5L、0.5L、TG628A型分析天平、HC·TP12A-1架盘天平、101-3型干燥箱、SXZ-12-16高温箱式电阻炉、LS-POP(III)欧美克粒度分析仪、SC-80C全自动色差计。
药剂：氢氧化钠、煤油、丁基黄药、2#油、水玻璃-1、淀粉、混合胺。注：水玻璃-1系矿浆分散剂，为工业品，为实验室自制；淀粉系铁矿物抑制剂，为工业品，为实验室自制；混合胺系硅矿物捕收剂，为工业品，为实验室自制。胺类药剂(如十二胺)药剂、过硫化物(如过硫酸铵)药剂、弱酸(如醋酸)药剂。
工艺过程：
(1)将硫酸烧渣筛分去掉+0.104mm的粗粒径部分，细粒径(-0.104mm)经搅拌、洗涤去掉硫酸盐溶液，留沉砂；
(2)沉砂入ZJM-25型搅拌球磨机细磨至-0.074mm100％；
(3)细磨产品入XFD型1.5L或0.5L单槽式浮选机，每吨细磨产品加入氢氧化钠300克～500克、煤油60克～80克、丁基黄药40克～80克、水玻璃-1为100克～300克、淀粉700克～900克、混合胺100克～200克，进行常规浮选脱除硫、炭、硅等杂质，硫、炭、硅等杂质进入泡沫产品(为尾矿丢弃)，槽底产品为高纯度的铁精矿；
(4)高纯度的铁精矿入ZJM-25型搅拌球磨机，且每吨铁精矿加入水玻璃4000克～6000g克，细磨1小时～3小时；之后再加入醋酸调整物料pH为(？)，并加入十二胺(每吨铁精矿加十二胺200克～400克)，细磨1小时-2小时；再向搅拌球磨机中加入过硫酸氨(每吨铁精矿加过硫酸氨1000克～1500克，细磨1小时-2小时；进行机械力化学改性；
(5)所述改性后的产品经浓缩、压滤，压好的滤块放到101-3型干燥箱烘干，需温度80℃-120℃、时间5-10小时；再把烘干好的滤块送入SXZ-12-16高温箱式电阻炉高温氧化煅烧，需温度680℃-700℃，时间1-2小时，经充分氧化、包装，即成合格的氧化铁红产品；该产品与人工合成法制备氧化铁红的质量对比数据列于下表1。
表1：本发明方法与人工合成法制备氧化铁红的质量对比表
实施例2：基本工艺流程如图2所示。
原料：含铁量为55％的铁矿；
设备：鄂式破碎机、湿式弱磁选机、强磁选机、ZJM-25型搅拌球磨机、单槽式浮选机XFD型1.5L、0.5L、TG628A型分析天平、HC·TP12A一1架盘天平、101一3型干燥箱、SXZ-12-16高温箱式电阻炉、LS-POP(III)欧美克粒度分析仪、SC-80C全自动色差计；
药剂：氢氧化钠、煤油、丁基黄药、2#油、水玻璃-1、淀粉、混合胺。注：水玻璃-1系矿浆分散剂，为工业品，为实验室自制；淀粉系铁矿物抑制剂，为工业品，为实验室自制；混合胺系硅矿物捕收剂，为工业品，为实验室自制。胺类药剂(如十二胺)、过硫化物(如过硫酸铵)药剂、弱酸(如醋酸)药剂。
工艺过程：
(1)铁矿进行破碎至2mm以下；
(2)球磨机细磨至-0.074mm100％；
(3)物料进入弱磁选，磁选强度为0.12T，得到弱磁铁精矿和弱磁尾矿；
(4)弱磁尾矿进入强磁选，磁选强度为0.8T，得到强磁铁精矿和强磁尾矿；
(5)强磁铁精矿进入XFD型1.5L或0.5L单槽式浮选机，每吨铁精矿加入氢氧化钠300克～500克、煤油60克～80克、丁基黄药40克～80克、水玻璃-1为100克～300克、淀粉700克～900克、混合胺100克～200克，进行常规浮选脱硫、炭、硅等杂质；硫、炭、硅等杂质进入泡沫产品(为尾矿丢弃)，槽底产品为高纯度的铁精矿；
(6)弱磁铁精矿和浮选铁精矿合并进入ZJM-25型搅拌球磨机，每吨弱磁铁精矿和浮选铁精矿的合并矿料加入水玻璃4000克～6000克，细磨1小时～3小时；再加入醋酸调整物料pH为4-6，并按每吨弱磁铁精矿和浮选铁精矿的合并矿料加入十二胺200克～400克的量投加十二胺，细磨1小时～2小时；然后加入过硫酸铵(每吨弱磁铁精矿和浮选铁精矿的合并矿料加入过硫酸铵1000克～1500克)；进行机械力化学改性；
(7)改性后的产品经浓缩、压滤，压好的滤块放到101一3型干燥箱烘干，烘干温度80℃-120℃、时间5小时-10小时；再把烘干好的滤块送入SXZ-12-16高温箱式电阻炉高温氧化煅烧，煅烧温度650℃-700℃、时间1-2小时，经充分氧化、包装，即成合格的氧化铁红产品；所得产品与人工合成法制备氧化铁红的质量对比数据列于下表2。
表2：本发明方法与人工合成法制备氧化铁红的质量对比表
表3：市面上铁红与本发明方法制得改性铁红色度值测量数据
| 样品 | L* | a* | b* | 备注 |
| 浙江德清湿法135铁红 | 38.41 | 34.96 | 29.36 | 高档铁红 |
| 广东江门H001-2 | 27.85 | 27.90 | 17.00 | 中低档偏下 |
| 湖南三环H101-2 | 36.19 | 34.85 | 28.35 | 中高档偏上 |
| 武汉铁红厂铁红 | 30.92 | 25.60 | 13.06 | 中低档 |
| 本发明的烧渣制铁红 | 31.40 | 28.66 | 22.19 | |
| 本发明的铁矿制铁红 | 32.12 | 27.65 | 21.43 |
Claims (1)
1.一种利用含铁原料生产氧化铁红颜料的方法，包括如下步骤：
(1)将含铁原料经破碎、细磨、分级、物理提纯，获得铁品位大于67％、粒度小于0.08mm的铁精矿产品；所述含铁原料为赤铁矿石或硫酸烧渣、含铁废渣；
(2)对所述铁精矿产品进行机械力化学改性，其工艺步骤为：
a.将所述铁精矿产品投入搅拌球磨机，并加入对物料起分散作用的水玻璃，细磨1小时-3小时，使物料颗粒不断产生新鲜表面；每吨铁精矿产品加水玻璃4000克-6000克；
b.再向搅拌球磨机中加入胺类药剂，细磨1小时-2小时，对物料颗粒新鲜表面浸蚀和使物料颗粒进一步分离；每吨铁精矿产品加胺类药剂200克-400克；并加入弱酸调整pH为4-6，所述胺类药剂为十二胺或十八胺；
c.然后向搅拌球磨机中加入过硫化物，细磨1小时-2小时，对物料颗粒表面进行改性和修整；每吨铁精矿产品加过硫化物1000克-1500克；所述过硫化物为过硫酸钾或过硫酸铵；
(3)将所得物料经压滤成块，滤块在100℃-120℃的温度下烘干1-3小时；烘干后进行1小时-3小时的高温煅烧，煅烧温度为680℃-780℃；煅烧后物料打粉，即得氧化铁红颜料；
所述弱酸为醋酸。
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