CN107265513B - 一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法 - Google Patents
一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107265513B CN107265513B CN201710510658.0A CN201710510658A CN107265513B CN 107265513 B CN107265513 B CN 107265513B CN 201710510658 A CN201710510658 A CN 201710510658A CN 107265513 B CN107265513 B CN 107265513B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- titanium white
- oxide red
- waste acid
- ferric oxide
- white waste
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 45
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 41
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229960005191 ferric oxide Drugs 0.000 title claims abstract description 31
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000001062 red colorant Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 30
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 24
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 33
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 14
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 12
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 10
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 10
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 10
- 241000192029 Ruminococcus albus Species 0.000 claims description 9
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 8
- MTZQAGJQAFMTAQ-UHFFFAOYSA-N ethyl benzoate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CC=C1 MTZQAGJQAFMTAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 244000298715 Actinidia chinensis Species 0.000 claims description 4
- 235000009434 Actinidia chinensis Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000009436 Actinidia deliciosa Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 claims description 4
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 claims description 4
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 claims description 4
- 244000099147 Ananas comosus Species 0.000 claims description 3
- 235000007119 Ananas comosus Nutrition 0.000 claims description 3
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 claims description 2
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 abstract description 5
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 abstract description 5
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 abstract description 2
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 22
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 8
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002803 maceration Methods 0.000 description 2
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004237 Crocus Nutrition 0.000 description 1
- 241000596148 Crocus Species 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- DQMUQFUTDWISTM-UHFFFAOYSA-N O.[O-2].[Fe+2].[Fe+2].[O-2] Chemical compound O.[O-2].[Fe+2].[Fe+2].[O-2] DQMUQFUTDWISTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000192031 Ruminococcus Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L magnesium sulphate Substances [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
本发明涉及一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，属于颜料粉体技术领域。本发明首先利用氨局部中和废酸，调节废酸pH，将废酸中的钛、铝、钒、铬等金属杂质以硫酸盐的形式水解析出，而二价铁留在液相中，再用具有强还原性的氯气和双氧水共同作用将二价铁氧化成三价铁，得到预处理液，接着将含酸水果酶解，将富含有机羧酸的酶解液和预处理液混合，再通过萃取剂将螯合态三价铁萃取出来，接着用微生物和萃取相混合发酵，利用微生物降解有机羧酸，使三价铁重新暴露出来，最后用氢氧化钠沉淀三价铁，得到氢氧化铁沉淀，高温烧结后即可，本发明利用废酸作为原料，来源充分，且成本低廉，整个工艺流程简单易操作，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种氧化铁红颜料的制备方法，属于颜料粉体技术领域。
背景技术
钛白粉工业生产方法主要有氯化法和硫酸法。硫酸法工艺成熟、对钛原料的适应性强、生产成本低、技术成熟，其既可生产锐钛型产品，又可生产金红石型产品，是现有钛白粉生产方式中普遍采用的一种方法。但是硫酸法工艺每生产1t钛白粉，需要消耗4t以上的硫酸，同时产生6～8t质量分数为20～25%的废酸。废酸中除了含有主要成分H2SO4外，还含有一定的FeSO4、TiO2、A12(SO4)3、MgSO4等物质。这些废酸若不经处理直接排放，不仅污染环境，还造成资源的严重浪费。如何处理这些废酸，经济合理地回收其中有价值的部分，已成为硫酸法钛白生产的一个重要技术难题，也是困扰环境保护与钛白粉行业发展的重大问题。
现有技术中，一般用湿法或干法来制造氧化铁红颜料，其中干法又称绿矾法制取氧化铁红。此法是含有七水结晶的硫酸亚铁经过预热脱去大部分结晶水，在250～300℃下使绿矾变成一水合绿矾，经研磨粉碎后在700～800℃下进行煅烧而得铁红，然后进行颜料的后处理，经过洗涤除去水溶盐，再干燥粉碎为成品。采用以上合成法制备氧化铁红，其优点是制备的氧化铁红质量高，但反应条件苛刻，工艺流程长，技术难度大，反应过程复杂，设备不通用，投资大，原料不易得，造价很高。
因此人们一直在寻找一种原料来源充分、成本低、生产工艺简单的新型氧化铁红颜料制备方法。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前传统制备氧化铁红颜料的方法，所用原料来源不充分，成本高，生产工艺复杂的缺陷，提供了一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）收集钛白废酸，用氨水调节钛白废酸pH至4.3～4.5，加热，搅拌水解，过滤分离去除滤渣，得到滤液；
（2）向上述滤液中通入氯气，再向滤液中加入双氧水，搅拌反应，得到预处理滤液；
（3）取含酸水果粉碎得到粉碎物，将粉碎物和果胶酶混合后保温酶解，过滤，分离去除滤渣，得到酶解液；
（4）将上述酶解液和预处理滤液混合后振荡浸渍，得到混合浸渍液，再将混合浸渍液和萃取液按等体积比混合，超声振荡萃取；
（5）待上述萃取完成后，静置分层，收集上层有机相，将有机相和白色瘤胃球菌菌悬液混合后保温发酵，得到发酵液；
（6）向上述发酵液中逐滴滴入氢氧化钠溶液，直至发酵液中再无更多沉淀产生，得到混合液，再将混合液离心处理，分离得到下层沉淀物；
（7）将上述得到的下层沉淀物移入烧结炉中，保温烧结后出料，即得氧化铁红颜料。
步骤（1）中所述的氨水质量分数为28%，加热温度为50～60℃，水解时间为3～5h。
步骤（2）中所述的氯气通入速率为50mL/min，双氧水的加入量为滤液质量的10%，双氧水的质量分数为30%，搅拌反应时间为1～2h。
步骤（3）中所述的含酸水果是猕猴桃、柠檬、橙子、凤梨和苹果中的一种或多种的混合物，混合时按任意比例配比。
步骤（3）中所述的粉碎物和果胶酶的质量比为10:1，保温酶解温度为45～50℃，保温酶解时间为4～6h。
步骤（4）中所述的萃取液是磷酸三丁酯、异丁醇和苯甲酸乙酯中的一种或多种的混合物，混合时按等体积比进行配比。
步骤（4）中所述的酶解液和预处理滤液的质量比为2:1，浸渍时间为1～2h。
步骤（5）中所述的有机相和白色瘤胃球菌菌悬液的质量比为8:1，白色瘤胃球菌菌悬液的浓度为107cfu/mL，保温发酵温度为36～38℃，保温发酵时间为2～3天。
步骤（7）中所述的保温烧结的方式是：先以10℃/min的速率程序升温至500～600℃，预烧结20～30min，再以5℃/min速率程序升温至900～1000℃，继续保温烧结2～3h。
本发明的有益效果是：
本发明首先利用氨局部中和废酸，调节废酸pH，将废酸中的钛、铝、钒、铬等金属杂质以硫酸盐的形式水解析出，而二价铁留在液相中，再用具有强还原性的氯气和双氧水共同作用将二价铁氧化成三价铁，得到预处理液，接着将含酸水果酶解，提取得到富含有机羧酸的酶解液，将富含有机羧酸的酶解液和预处理液混合，利用有机羧酸的螯合性将预处理液中的三价铁螯合包覆，再通过萃取剂将螯合态三价铁萃取出来，再用微生物和萃取相混合发酵，利用微生物降解有机羧酸，使三价铁重新暴露出来，最后用氢氧化钠沉淀三价铁，得到氢氧化铁沉淀，高温烧结后即可得到氧化铁红颜料，本发明利用废酸作为原料，来源充分，且成本低廉，整个工艺流程简单易操作，实现了废物利用，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
收集钛白废酸装入反应釜中，向反应釜中滴加质量分数为28%氨水，调节钛白废酸pH至4.3～4.5，加热升温至50～60℃，搅拌水解3～5h，过滤分离去除滤渣，得到滤液；将滤液加入到底部带有曝气装置的反应釜中，启动曝气装置50mL/min的速率向反应釜中曝入氯气，再向反应釜中加入滤液质量10%的质量分数为30%双氧水，以200～300r/min转速搅拌反应1～2h，得到预处理滤液；称取含酸水果放入粉碎机中粉碎得到粉碎物，将粉碎物和果胶酶按质量比为10:1混合后装入酶解罐中，密封罐口放入温度为45～50℃的恒温箱中，保温酶解4～6h，过滤，分离去除滤渣得到酶解液；将酶解液和预处理滤液按质量比为2:1混合后放置在摇床上振荡浸渍1～2h，得到混合浸渍液，再将混合浸渍液和萃取液按等体积比混合，转入超声振荡仪中，在功率为100～200W，频率为30～40kHz的条件下超声振荡萃取15～20min；待萃取完成后，静置20～30min，收集上层有机相，将有机相和浓度为107cfu/mL白色瘤胃球菌菌悬液按质量比为8:1混合后装入发酵罐中，密封罐口，在温度为36～38℃的条件下保温发酵2～3天，得到发酵液；向发酵液中逐滴滴入质量分数为40%氢氧化钠溶液，直至发酵液中再无更多沉淀产生，得到混合液，将混合液移入离心机中，以3000～4000r/min转速离心处理10～15min，分离得到下层沉淀物；将得到的下层沉淀物移入烧结炉中，以10℃/min的速率程序升温至500～600℃，预烧结20～30min，再以5℃/min速率程序升温至900～1000℃，继续保温烧结2～3h后出料，即得氧化铁红颜料。所述的含酸水果是猕猴桃、柠檬、橙子、凤梨和苹果中的一种或多种的混合物，混合时按任意比例配比。所述的萃取液是磷酸三丁酯、异丁醇和苯甲酸乙酯中的一种或多种的混合物，混合时按等体积比进行配比。
实例1
收集钛白废酸装入反应釜中，向反应釜中滴加质量分数为28%氨水，调节钛白废酸pH至4.5，加热升温至60℃，搅拌水解5h，过滤分离去除滤渣，得到滤液；将滤液加入到底部带有曝气装置的反应釜中，启动曝气装置50mL/min的速率向反应釜中曝入氯气，再向反应釜中加入滤液质量10%的质量分数为30%双氧水，以300r/min转速搅拌反应2h，得到预处理滤液；称取猕猴桃放入粉碎机中粉碎得到粉碎物，将粉碎物和果胶酶按质量比为10:1混合后装入酶解罐中，密封罐口放入温度为50℃的恒温箱中，保温酶解6h，过滤，分离去除滤渣得到酶解液；将酶解液和预处理滤液按质量比为2:1混合后放置在摇床上振荡浸渍2h，得到混合浸渍液，再将混合浸渍液和磷酸三丁酯按等体积比混合，转入超声振荡仪中，在功率为200W，频率为40kHz的条件下超声振荡萃取20min；待萃取完成后，静置30min，收集上层有机相，将有机相和浓度为107cfu/mL白色瘤胃球菌菌悬液按质量比为8:1混合后装入发酵罐中，密封罐口，在温度为38℃的条件下保温发酵3天，得到发酵液；向发酵液中逐滴滴入质量分数为40%氢氧化钠溶液，直至发酵液中再无更多沉淀产生，得到混合液，将混合液移入离心机中，以3000r/min转速离心处理10min，分离得到下层沉淀物；将得到的下层沉淀物移入烧结炉中，以10℃/min的速率程序升温至600℃，预烧结30min，再以5℃/min速率程序升温至1000℃，继续保温烧结3h后出料，即得氧化铁红颜料。
实例2
收集钛白废酸装入反应釜中，向反应釜中滴加质量分数为28%氨水，调节钛白废酸pH至4.3，加热升温至50℃，搅拌水解3h，过滤分离去除滤渣，得到滤液；将滤液加入到底部带有曝气装置的反应釜中，启动曝气装置50mL/min的速率向反应釜中曝入氯气，再向反应釜中加入滤液质量10%的质量分数为30%双氧水，以200r/min转速搅拌反应1h，得到预处理滤液；称取柠檬放入粉碎机中粉碎得到粉碎物，将粉碎物和果胶酶按质量比为10:1混合后装入酶解罐中，密封罐口放入温度为45℃的恒温箱中，保温酶解4h，过滤，分离去除滤渣得到酶解液；将酶解液和预处理滤液按质量比为2:1混合后放置在摇床上振荡浸渍2h，得到混合浸渍液，再将混合浸渍液和异丁醇按等体积比混合，转入超声振荡仪中，在功率为150W，频率为35kHz的条件下超声振荡萃取15min；待萃取完成后，静置20min，收集上层有机相，将有机相和浓度为107cfu/mL白色瘤胃球菌菌悬液按质量比为8:1混合后装入发酵罐中，密封罐口，在温度为36℃的条件下保温发酵2天，得到发酵液；向发酵液中逐滴滴入质量分数为40%氢氧化钠溶液，直至发酵液中再无更多沉淀产生，得到混合液，将混合液移入离心机中，以3000r/min转速离心处理10min，分离得到下层沉淀物；将得到的下层沉淀物移入烧结炉中，以10℃/min的速率程序升温至500℃，预烧结20min，再以5℃/min速率程序升温至900℃，继续保温烧结2h后出料，即得氧化铁红颜料。
实例3
收集钛白废酸装入反应釜中，向反应釜中滴加质量分数为28%氨水，调节钛白废酸pH至4.4，加热升温至55℃，搅拌水解4h，过滤分离去除滤渣，得到滤液；将滤液加入到底部带有曝气装置的反应釜中，启动曝气装置50mL/min的速率向反应釜中曝入氯气，再向反应釜中加入滤液质量10%的质量分数为30%双氧水，以250r/min转速搅拌反应2h，得到预处理滤液；称取苹果放入粉碎机中粉碎得到粉碎物，将粉碎物和果胶酶按质量比为10:1混合后装入酶解罐中，密封罐口放入温度为47℃的恒温箱中，保温酶解5h，过滤，分离去除滤渣得到酶解液；将酶解液和预处理滤液按质量比为2:1混合后放置在摇床上振荡浸渍1h，得到混合浸渍液，再将混合浸渍液和苯甲酸乙酯按等体积比混合，转入超声振荡仪中，在功率为150W，频率为35kHz的条件下超声振荡萃取17min；待萃取完成后，静置25min，收集上层有机相，将有机相和浓度为107cfu/mL白色瘤胃球菌菌悬液按质量比为8:1混合后装入发酵罐中，密封罐口，在温度为37℃的条件下保温发酵3天，得到发酵液；向发酵液中逐滴滴入质量分数为40%氢氧化钠溶液，直至发酵液中再无更多沉淀产生，得到混合液，将混合液移入离心机中，以3500r/min转速离心处理12min，分离得到下层沉淀物；将得到的下层沉淀物移入烧结炉中，以10℃/min的速率程序升温至550℃，预烧结25min，再以5℃/min速率程序升温至950℃，继续保温烧结3h后出料，即得氧化铁红颜料。
对照例：采用绿矾法制取氧化铁红。
将实例及对照例的氧化铁红进行检测，具体检测如下：
1.根据GB 1863-2008标准，采用EDTA滴定法测定三氧化二铁的含量；
2.利用激光粒度分布仪测试仪测定其氧化铁红的平均粒度。
其具体检测结果如表1。
表1
| 检测项目 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 对照例 |
| 颜色 | 红色 | 红色 | 红色 | 红色 |
| Fe2O3（%） | 96.5 | 97.5 | 96.8 | 96.1 |
| 平均粒度（μm） | 0.9 | 0.8 | 0.9 | 1.1 |
由表1可知，利用钛白废酸制备的氧化铁红质量较高，平均粒度小，符合国家颜料使用标准。
Claims (9)
1.一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）收集钛白废酸，用氨水调节钛白废酸pH至4.3～4.5，加热，搅拌水解，过滤分离去除滤渣，得到滤液；
（2）向上述滤液中通入氯气，再向滤液中加入双氧水，搅拌反应，得到预处理滤液；
（3）取含酸水果粉碎得到粉碎物，将粉碎物和果胶酶混合后保温酶解，过滤，分离去除滤渣，得到酶解液；
（4）将上述酶解液和预处理滤液混合后振荡浸渍，得到混合浸渍液，再将混合浸渍液和萃取液按等体积比混合，超声振荡萃取；
（5）待上述萃取完成后，静置分层，收集上层有机相，将有机相和白色瘤胃球菌菌悬液混合后保温发酵，得到发酵液；
（6）向上述发酵液中逐滴滴入氢氧化钠溶液，直至发酵液中再无更多沉淀产生，得到混合液，再将混合液离心处理，分离得到下层沉淀物；
（7）将上述得到的下层沉淀物移入烧结炉中，保温烧结后出料，即得氧化铁红颜料。
2.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的氨水质量分数为28%，加热温度为50～60℃，水解时间为3～5h。
3.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的氯气通入速率为50mL/min，双氧水的加入量为滤液质量的10%，双氧水的质量分数为30%，搅拌反应时间为1～2h。
4.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，其特征在于：步骤（3）中所述的含酸水果是猕猴桃、柠檬、橙子、凤梨和苹果中的一种或多种的混合物，混合时按任意比例配比。
5.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，其特征在于：步骤（3）中所述的粉碎物和果胶酶的质量比为10:1，保温酶解温度为45～50℃，保温酶解时间为4～6h。
6.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，其特征在于：步骤（4）中所述的萃取液是磷酸三丁酯、异丁醇和苯甲酸乙酯中的一种或多种的混合物，混合时按等体积比进行配比。
7.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，其特征在于：步骤（4）中所述的酶解液和预处理滤液的质量比为2:1，浸渍时间为1～2h。
8.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，其特征在于：步骤（5）中所述的有机相和白色瘤胃球菌菌悬液的质量比为8:1，白色瘤胃球菌菌悬液的浓度为107cfu/mL，保温发酵温度为36～38℃，保温发酵时间为2～3天。
9.根据权利要求1所述的一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法，其特征在于：步骤（7）中所述的保温烧结的方式是：先以10℃/min的速率程序升温至500～600℃，预烧结20～30min，再以5℃/min速率程序升温至900～1000℃，继续保温烧结2～3h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710510658.0A CN107265513B (zh) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | 一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710510658.0A CN107265513B (zh) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | 一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107265513A CN107265513A (zh) | 2017-10-20 |
| CN107265513B true CN107265513B (zh) | 2018-12-14 |
Family
ID=60069697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710510658.0A Active CN107265513B (zh) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | 一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107265513B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107720801B (zh) * | 2017-10-27 | 2019-10-11 | 安徽金星钛白（集团）有限公司 | 一种利用钛白废酸制备沉淀硫酸钡的方法 |
| CN113173592B (zh) * | 2021-04-28 | 2023-05-26 | 郑州大学 | 一种分步净化硫酸法钛白污酸联产钛石膏的方法 |
| CN113171881B (zh) * | 2021-04-28 | 2023-02-17 | 郑州大学 | 一种资源化回收硫酸法钛白污酸中金属离子的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4915696A (zh) * | 1972-06-03 | 1974-02-12 | ||
| CN102020319A (zh) * | 2011-01-07 | 2011-04-20 | 铜陵端莱科技有限公司 | 用钛白废酸硫酸亚铁制备氧化铁黑颜料的方法 |
| CN103964512B (zh) * | 2014-05-19 | 2016-01-20 | 南通宝聚颜料有限公司 | 利用钛白副产品废酸和硫酸亚铁制备氧化铁黑 |
| CN105836811A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-10 | 常州创索新材料科技有限公司 | 一种超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒的制备方法 |
-
2017
- 2017-06-28 CN CN201710510658.0A patent/CN107265513B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107265513A (zh) | 2017-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107265513B (zh) | 一种利用钛白废酸制备氧化铁红颜料的方法 | |
| CN104480314B (zh) | 锰业生产废渣回收利用的方法 | |
| CN104030346B (zh) | 一种高白度金红石型钛白粉的制备方法 | |
| CN103342387A (zh) | 采用钛精矿和酸溶性钛渣为原料硫酸法生产钛白粉的方法 | |
| CN103553123B (zh) | 一种硫酸法生产钛白粉中偏钛酸的漂白方法 | |
| CN108660326A (zh) | 一种还原酸解-浸出同时除铁处理氧化锰矿的方法 | |
| CN104556218A (zh) | 一种钛白粉的制备方法 | |
| CN206173300U (zh) | 一种智能黄酒发酵罐 | |
| CN103395832B (zh) | 利用钛白废酸进行低浓度钛液水解生产颜料钛白的方法 | |
| CN104388305B (zh) | 一种生物制氢装置 | |
| CN102127108A (zh) | 一种从米糠中提取植酸的方法 | |
| CN103738972B (zh) | 一种粉煤灰提铝残渣制备硅微粉的方法 | |
| CN110395770A (zh) | 一种利用污泥料生产铁红的方法 | |
| CN111874935A (zh) | 大颗粒碳酸钙的制备方法 | |
| CN103910381B (zh) | 一种降低酸耗的钛液生产方法 | |
| CN106086408B (zh) | 一种分离钒酸浸液中铁与钒的方法 | |
| CN104058412A (zh) | 一种高抗黄变白炭黑的生产方法 | |
| CN102351687A (zh) | 一种碳酸钙浆液的制备方法及柠檬酸的制备方法 | |
| CN105645482B (zh) | 一种氧化亚镍前驱体碳酸镍的合成方法 | |
| CN103936064B (zh) | 一种采用钛矿生产钛白粉的方法 | |
| CN102557127B (zh) | 利用三价钛还原浸取钛液的方法 | |
| CN111471859B (zh) | 宏粒子强化黑曲霉浸出低品位铀矿石中铀的方法 | |
| CN104477987B (zh) | 一种高纯二氧化钛的清洁生产方法 | |
| CN102211774A (zh) | 硅微粉的选择性絮凝提纯方法 | |
| CN102115207B (zh) | 用硫酸法生产钛白粉所得废酸生产碳酸亚铁和硫酸铵的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20181025 Address after: 322099 136 Chai Guang road, Chou Jiang economic development zone, Yiwu, Zhejiang Applicant after: Zhejiang painting capital culture creation Co., Ltd. Address before: 213102 room 1309, 1 overseas Chinese court, Xingbei District, Changzhou, Jiangsu. Applicant before: Changzhou wan chang Chemical Co., Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |