[发明专利]一种红泥制备氧化铁黑的方法

说明书

本发明提供了一种红泥制备氧化铁黑的方法，该方法包括如下步骤：将红泥经过压滤机进行压滤；压滤后的红泥导入合成罐中，并向合成罐中加入中水将红泥溶解分散；之后加入废酸，并搅拌；再继续加入液碱，将混合液的PH调至9～10；得到的溶液导入反应釜中，通蒸汽加热，并向反应釜内通空气，直至PH降至7‑7.6；之后溶液导入放料池中，并加中水降温至低于60℃；最后将溶液打到磁选机中，经磁选机分离浓缩后得到铁黑浆料；铁黑浆料经干燥机干燥得铁黑。该方法有效的利用了废酸和红泥，充分利用资源，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及铁黑生产技术领域，尤其是涉及一种红泥制备氧化铁黑的方法。

背景技术

镀锌在钢铁的防腐和节约能源资源方面作用巨大。热镀锌是世界上应用最广泛、钢材表面处理方法，而镀锌的操作过程会产生大量废水，处理这种废水的工艺很多，但目前废水大多经处理后循环利用，采用工业液碱为中和剂和沉淀剂，将废水打入污水处理池中，连续加入液碱并长时间曝气，将氯化锌和氯化铁及一部分残渣变为沉淀，经压滤，清水可再次利用，沉淀物变为红泥，每生产4100吨-4200吨镀锌产品产出红泥约20-25吨，因此每年镀锌行业产出的红泥有数百万吨，给环境造成巨大压力。而红泥中还含有丰富的铁离子，若不对红泥进行处理一方面造成环境污染，另一方面会造成资源的浪费。

铁系颜料作为重要的无机彩色颜料，其年产量居无机彩色颜料之首。我国氧化铁行业近几年产量增长较快，尤其对氧化铁黑需求不断增加，年增长率高达107％，远远高于整个氧化铁颜料36.3％的增长率，是仅次于铁红和铁黄的铁系颜料。

目前，我国氧化铁黑常用的生产工艺主要有三种，分别是加成法、沉淀氧化法和氨法。这些生产方法一般都采用硫酸与铁皮反应制备硫酸亚铁溶液，再用这些溶液其制备氧化铁黑，故生产成本相对较高，而红泥中含有丰富的铁离子，有必要设计一种方法能够充分利用红泥生产铁黑，既能充分利用了资源，又能降低了生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种能够降低生产成本、充分利用资源的红泥制备氧化铁黑的方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种红泥制备氧化铁黑的方法，该方法包括如下步骤：

(1)将红泥经过压滤机进行压滤；

其中，热镀锌工业中的红泥来自于酸洗和漂洗过程中产生的酸性废水，酸洗废水主要含有氯化锌、氯化亚铁和少量盐酸等，pH值在2～3之间，采用工业液碱为中和剂和沉淀剂，将废水打入污水处理池中，采用连续液碱加入法进行中和。由于废水中的铁主要以亚铁离子形式存在，中和后产生的Fe(OH)₂在水中的溶解度较高，不易沉淀，故此时在中和池内采用长时间曝气法，将亚铁离子转化为三价铁离子，进而生成在较低PH值时就可以沉淀的Fe(OH)₃，沉淀部分变为本文中将要处理的红泥；

(2)将所述步骤(1)压滤后的红泥导入合成罐中，并向合成罐中加入中水将红泥溶解分散；

(3)向所述步骤(2)得到的溶液中加入废酸，并搅拌；

其中红泥中的Fe(OH)₃在H⁺作用下溶解，其方程式为：

Fe(OH)₃+3H⁺→Fe³⁺+3H₂O；

(4)向所述步骤(3)得到的溶液中继续加入液碱，将混合液的PH调至9～10；

(5)将所述步骤(4)得到的溶液导入反应釜中，通蒸汽加热，并向反应釜内通空气，直至PH降至7-7.6；

在这一反应中，Fe³⁺与Fe²⁺与碱反应，并最后生产氧化铁黑，其反应方程式为：