CN100515955C - 一种利用赤泥制备氧化铁红的方法 - Google Patents

一种利用赤泥制备氧化铁红的方法 Download PDF

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Abstract

一种利用赤泥制备氧化铁红的方法，具体涉及颜料生产技术领域，该方法包括以下步骤：(1)酸解：以赤泥为原料和硫酸反应，赤泥与硫酸加入量按重量比为1∶4～5，硫酸浓度50～70%，反应时间40～70min；(2)分离：将赤泥和硫酸反应后的浸出液过滤，得到酸解液；(3)中和：往酸解液中加入碱，调制溶液的pH值为2～3；(4)高温结晶：搅拌速度20～60转/min的条件下加入晶种氧化铁，反应温度：170℃～200℃，保温时间130min～250min；(5)反应结束后，过滤并洗涤至中性；(6)干燥：干燥温度100℃～150℃，保温时间40min～120min，获得氧化铁红。本发明优点：利用赤泥为原料，有效缓解赤泥污染环境的问题；采用高温结晶法分离铁与其他杂质，工艺流程短，生产成本低。

Description

一种利用赤泥制备氧化铁红的方法
技术领域
本发明涉及工业废弃物的综合利用，具体涉及颜料生产技术领域，特别是利用赤泥制备氧化铁红的方法。
背景技术
赤泥是氧化铝生产过程中产生的最大废弃物，也是氧化铝生产的最大污染源。由于生产方法和铝土矿品位的不同，每生产一吨的氧化铝大约要产生0.5～2.5吨的赤泥。我国作为世界第4大氧化铝生产国，据统计，每年排放的赤泥高达500万吨以上，大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。另一方面，赤泥中还含有许多具有回收价值的元素、如Fe和Ti等。
国外研究最多的是拜耳法赤泥，因其Fe2O3含量较高，可以用于制备炼铁的原料。前苏联的乌拉尔铝厂、德国的格布尔·基里尼公司，美国的Mcdowell Wellman工程公司等都进行过赤泥炼铁的试验研究，但由于工艺和经济效益方面的原因，多数停留在试验阶段；国外赤泥利用比较成功的是制备建筑材料。在我国，很多厂家对赤泥的综合利用也进行了大量研究，山东铝厂利用赤泥作原料生产水泥已经产业化，山东铝业公司利用赤泥、粉煤灰和煤矸石生产新型空心砖，从赤泥中提取有价金属，如提取铁、铝、钪、钦等元素；利用赤泥和其他工业固体废弃物制备玻璃陶瓷等。
发明内容
针对赤泥利用的现状，本发明提供一种以赤泥为原料制备氧化铁红的方法，达到减轻环境污染、合理利用资源的目的。以下是本发明原料化学组成的范围：
Figure C20071001142900031
本发明方法包括以下工艺步骤：
(1)酸解：以赤泥为原料和硫酸反应，原料与硫酸加入量按重量比为1∶4～5，硫酸浓度为50～70％，反应时间为40～70min；
(2)分离：将赤泥和硫酸反应后的浸出液过滤，得到酸解液；
(3)中和：往酸解液中加入碱(氢氧化钠或氢氧化钾)，调制溶液的pH值为2～3；
(4)高温结晶：在搅拌转速控制为20～60转/min的条件下加入晶种氧化铁，加入量为溶液总重量的0.1％～0.2％，控制反应温度为：170℃～200℃，保温时间为130min～250min；
(5)分离：反应结束后，过滤、洗涤，用水洗涤至中性；
(6)干燥：干燥温度为100℃～150℃，保温时间为40min～120min，最终获得氧化铁红微粉。
本发明具有如下优点：
(1)可以利用赤泥为原料，有效缓解赤泥污染环境的问题；
(2)采用高温结晶法分离铁与其他杂质，工艺流程短，生产成本低。
附图说明
图1为氧化铁微粉的SEM图像
具体实施方式
本发明方法制备的氧化铁红，含Fe2O3≥98％。如图1所示。
实施例1
以赤泥为原料按比例加硫酸反应，反应时间为40min；经过滤分离，得到酸解液；将碳酸钠加入到酸解液中，调制溶液的pH值为2；在搅拌转速控制为50转/min的条件下加入晶种氧化铁，加入量为溶液总量的0.1％，控制反应温度为：175℃，保温时间为150min，进行高温结晶；高温结晶后进行过滤、洗涤，洗涤至中性；并在干燥温度为100℃条件下，干燥60min，获得氧化铁红。
实施例2
以赤泥为原料按比例加硫酸反应，反应时间为40min；经过滤分离，得到酸解液；将碳酸钠加入到酸解液中，调制溶液的pH值为3，在搅拌转速控制为30转/min的条件下加入晶种氧化铁，加入量为溶液总量的0.2％，控制反应温度为：190℃，保温时间为200min，进行高温结晶；过滤、洗涤至中性；并在干燥温度为100℃条件下，干燥40min，获得氧化铁红。
实施例3
以赤泥为原料按比例加硫酸反应，反应时间为40min；经过滤分离，得到酸解液；将碳酸钠加入到酸解液中，调制溶液的pH值为2.5，在搅拌转速控制为60转/min的条件下加入晶种氧化铁，加入量为溶液总量的0.2％，控制反应温度为：200℃，保温时间为130min，进行高温结晶；过滤、洗涤至中性；并在干燥温度为150℃条件下，干燥60min，获得氧化铁红。
实施例4
以赤泥为原料按比例加硫酸反应，反应时间为40min；经过滤分离，得到酸解液；将碳酸钠加入到酸解液中，调制溶液的pH值为2.5，在搅拌转速控制为50转/min的条件下加入晶种氧化铁，加入量为溶液总量的0.1％，控制反应温度为：180℃，保温时间为160min，进行高温结晶；过滤、洗涤至中性；并在干燥温度为100℃条件下，干燥110min，获得氧化铁红。
实施例5
以赤泥为原料按比例加硫酸反应，反应时间为40min；经过滤分离，得到酸解液；将碳酸钠加入到酸解液中，调制溶液的pH值为2，在搅拌转速控制为45转/min的条件下加入晶种氧化铁，加入量为溶液总量的0.2％，控制反应温度为：200℃，保温时间为180min，进行高温结晶；过滤、洗涤至中性；并在干燥温度为150℃条件下，干燥40min，获得氧化铁红。

Claims (2)

1、一种利用赤泥制备氧化铁红的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)酸解：以赤泥为原料和硫酸反应，赤泥与硫酸加入量按重量比为1∶4～5，硫酸浓度为50～70％，反应时间为40～70min；
(2)分离：将赤泥和硫酸反应后的浸出液过滤，得到酸解液；
(3)中和：往酸解液中加入碱，调制溶液的pH值为2～3；
(4)高温结晶：在搅拌速度控制为20～60转/min的条件下加入晶种氧化铁，加入量为溶液总重量的0.1～0.2％，控制反应温度为：170℃～200℃，保温时间为130min～250min；
(5)分离：反应结束后，过滤并洗涤，用水洗涤至中性；
(6)干燥：干燥温度为100℃～150℃，保温时间为40min～120min，获得氧化铁红。
2、如权利要求1所述的利用赤泥制备氧化铁红的方法，其特征在于步骤(3)中所加的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
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