CN112111180A - 一种低粘度氧化铁黄生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低粘度氧化铁黄生产工艺，属于氧化铁黄生产技术领域，通过对氧化铁黄滤饼加水高温打浆，并在高温打浆过程中加入助剂进行分散得到分散浆液A，助剂选用分散润湿剂、活性分散剂中的一种或多种，此过程通过助剂在打浆过程中迅速且有效降低浆液的粘度，改变浆液的表面特性，再对所得到的分散浆液A利用研磨装置进行分散研磨，并在研磨过程中持续且均匀加入流平剂，研磨流平得到分散浆液B，流平剂选用丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一种或多种，利用流平分散有效提高浆液的润湿性、平滑性以及抗粘连性，最后经压滤、漂洗、干燥、粉碎制得低粘度的氧化铁黄。

Description

一种低粘度氧化铁黄生产工艺
技术领域
本发明涉及氧化铁黄生产技术领域，更具体地说，涉及一种低粘度氧化铁黄生产工艺。
背景技术
氧化铁黄又称羟基铁，简称铁黄，它的颜色随着晶粒大小不同而呈柠檬色到黄橙色,粒径在0.5-2μm之间，具有非常好的耐光性、耐大气性和耐碱性。遮盖力达到10-12g/m2，比全部其他黄色颜料的遮盖力都高，着色力也很强，氧化铁黄广泛用于建材、涂料、油漆、塑料、橡胶、电子材料、工业催化剂、烟草、化妆品等领域。
工业上广泛采用湿法硫酸盐氧化方法生产氧化铁黄，该工艺具体为以下步骤：硫酸亚铁氧化法硫酸与铁屑反应生成硫酸亚铁，加入氢氧化钠并通入空气氧化制备晶核，再在晶核悬浮液中加硫酸亚铁和铁屑，加热鼓入空气氧化，经压滤、漂洗、干燥、粉碎制得氧化铁黄。
工业上氧化铁黄颜料是在偏酸性体系（PH=2.5～3.5）中制备出来的，颜料粒子自身会吸附或夹带一些细小粒子及酸性液体，虽经压滤、漂洗后，大部分细小粒子及酸性液体会洗涤掉，PH值会略有升高（PH=3.5～4.5），但铁黄颜料中还会存在少量的小粒子及酸性液体，再加上颜料粒子间的相互团聚、以及粒子自身表面粗糙、不光滑等因素，使得氧化铁粒子呈现出较大的抗流动性能，从而使得工业级氧化铁黄的粘度值普遍偏高。
然而涂料的流变(或流动)性能从生产到贮存，从施工到成膜，自始至终都是有严格要求的。在这些阶段，由于颜料体积浓度(PVC)不同，涂料经受的压力和剪力也不同。因此，粘度或者说抗流动性能，是所有类型涂料的一项关键指标，一般情况下，在高剪切力的研磨阶段，为了使磨基中颜料含量达到最高值，尽量提高生产效率，希望磨基的粘度较低些；在涂料的混合、转移和包装过程中，粘度也要求低一些。
为此，我们提出一种低粘度氧化铁黄生产工艺来降低铁黄颜料的粘性度以提高其使用质量效果。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低粘度氧化铁黄生产工艺，通过对氧化铁黄滤饼加水高温打浆，并在高温打浆过程中加入助剂进行分散得到分散浆液A，助剂选用分散润湿剂、活性分散剂中的一种或多种，此过程通过助剂在打浆过程中迅速且有效降低浆液的粘度，改变浆液的表面特性，再对所得到的分散浆液A利用研磨装置进行分散研磨，并在研磨过程中持续且均匀加入流平剂，研磨流平得到分散浆液B，流平剂选用丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一种或多种，利用流平分散有效提高浆液的润湿性、平滑性以及抗粘连性，最后经压滤、漂洗、干燥、粉碎制得低粘度的氧化铁黄。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种低粘度氧化铁黄生产工艺，包括以下工艺步骤：
S1、加水打浆：采用湿法硫酸盐氧化方法得到氧化铁黄滤饼，以氧化铁黄滤饼:水为1:10-12的质量比混合打浆处理，并在打浆过程中加入助剂，高温打浆2-3h后形成分散浆液A；
S2、研磨流平：将S1中所得到的分散浆液A导入研磨装置内，利用研磨辊对分散浆液进行挤压研磨，并在研磨过程中持续加入流平剂，得到分散浆液B；
S3、中和水洗：在S2中所得到的分散浆液B中投加碱性溶剂进行中和，调节其PH为7.8-9，再进行压滤、漂洗得到水洗滤饼；
S4、干燥碎解：对S3中所得到的水洗滤饼进行高温干燥，最后利用高速粉碎机进行破碎处理得到低粘度氧化铁黄。
进一步的，所述S1中的助剂选用分散润湿剂、活性分散剂中的一种或多种，S1中的打浆温度为85-110℃，且分散浆液A的保温温度为65-75℃，分散润湿剂或者活性分散剂的添加，有效降低分散浆A的表面张力，能够在打浆过程中迅速降低浆液粘度。
进一步的，所述S2中的流平剂选用丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一种或多种，所述丙烯酸类流平剂选用氟改性丙烯酸流平剂，丙烯酸类流平剂可以显著降低涂料的表面张力，这样就会在具有流平性的同时具有良好的润湿性，有机硅类流平剂改善分散浆液B粒子的平滑性、抗挂伤性和抗粘连性，两者配合使用效果更佳。
进一步的，所述研磨装置包括操作台和倾斜安装于操作台上的的一组椭形研磨套，一组所述椭形研磨套上均转动安装有研磨辊，所述椭形研磨套的上端外壁上固定安装有对研磨辊进行驱动的旋转电机，所述操作台的上端放置有位于一组椭形研磨套下方的接料皿，一组所述椭形研磨套的上端两侧均固定连接有与研磨辊外壁贴合衔接的流平剂给料条，所述流平剂填充于流平剂给料条内，一组椭形研磨套可设置为多个，有效起到提高浆液研磨分散效率，在椭形研磨套上端部设有填充有流平剂的流平剂给料条，在研磨辊进行旋转研磨时，流平剂粘粘于研磨辊上并与椭形研磨套内的分散浆液B混合研磨，从而有效提高了研磨后浆液的流平性。
进一步的，一组所述椭形研磨套的顶部下端侧壁上均开设有进料口，一组所述椭形研磨套的顶端部设有连接一组进料口之间的进料管，所述进料管外接有进料源。
进一步的，一组所述椭形研磨套靠近下部的底端侧壁上均设有进料口，且进料口与接料皿位置对应设置。
进一步的，所述流平剂给料条靠近上端部设有中空给料部，所述中空给料部位于落料滤孔的侧上方，所述中空给料部的内侧壁处密封衔接有滤料层，相对设置的两个所述中空给料部之间通过给料连通管相连接，所述给料连通管外接有给料源，通过给料连通管向中空给料部内导入流平剂，流平剂在导入压力下从滤料层处导出并粘粘于研磨辊上，研磨辊于椭形研磨套内旋转研磨，流平剂充分且均匀地与分散浆液B混合并研磨。
进一步的，所述滤料层的外侧壁上包覆有高孔隙纤维层，且高孔隙纤维层与研磨辊的外壁贴合设置，贴附一层高孔隙纤维层，进一步有效提高流平剂导出的均匀性。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过对氧化铁黄滤饼加水打浆，并在打浆过程中加入助剂进行分散得到分散浆液A，此过程通过助剂在打浆过程中迅速且有效降低浆液的粘度，再对所得到的分散浆液A利用研磨装置进行分散研磨，并在研磨过程中持续且均匀加入流平剂，研磨流平得到分散浆液B，利用流平分散有效提高浆液的润湿性、平滑性以及抗粘连性，最后经压滤、漂洗、干燥、粉碎制得低粘度的氧化铁黄。
（2）S1中的助剂选用分散润湿剂、活性分散剂中的一种或多种，S1中的打浆温度为85-110℃，且分散浆液A的保温温度为65-75℃，分散润湿剂或者活性分散剂的添加，有效降低分散浆A的表面张力，能够在打浆过程中迅速降低浆液粘度。
（3）S2中的流平剂选用丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一种或多种，所述丙烯酸类流平剂选用氟改性丙烯酸流平剂，丙烯酸类流平剂可以显著降低涂料的表面张力，这样就会在具有流平性的同时具有良好的润湿性，有机硅类流平剂改善分散浆液B粒子的平滑性、抗挂伤性和抗粘连性，两者配合使用效果更佳。
（4）研磨装置包括操作台和倾斜安装于操作台上的的一组椭形研磨套，一组所述椭形研磨套上均转动安装有研磨辊，所述椭形研磨套的上端外壁上固定安装有对研磨辊进行驱动的旋转电机，所述操作台的上端放置有位于一组椭形研磨套下方的接料皿，一组所述椭形研磨套的上端两侧均固定连接有与研磨辊外壁贴合衔接的流平剂给料条，所述流平剂填充于流平剂给料条内，一组椭形研磨套可设置为多个，有效起到提高浆液研磨分散效率，在椭形研磨套上端部设有填充有流平剂的流平剂给料条，在研磨辊进行旋转研磨时，流平剂粘粘于研磨辊上并与椭形研磨套内的分散浆液B混合研磨，从而有效提高了研磨后浆液的流平性。
（5）流平剂给料条靠近上端部设有中空给料部，所述中空给料部位于落料滤孔的侧上方，所述中空给料部的内侧壁处密封衔接有滤料层，相对设置的两个所述中空给料部之间通过给料连通管相连接，所述给料连通管外接有给料源，通过给料连通管向中空给料部内导入流平剂，流平剂在导入压力下从滤料层处导出并粘粘于研磨辊上，研磨辊于椭形研磨套内旋转研磨，流平剂充分且均匀地与分散浆液B混合并研磨。
（6）滤料层的外侧壁上包覆有高孔隙纤维层，且高孔隙纤维层与研磨辊的外壁贴合设置，贴附一层高孔隙纤维层，进一步有效提高流平剂导出的均匀性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的研磨装置的立体图；
图3为本发明的椭形研磨套与研磨辊结合处的立体图；
图4为本发明的椭形研磨套的立体图；
图5为本发明的一对流平剂给料条结合处的立体图；
图6为本发明的流平剂给料条处的部分结构拆分图。
图中标号说明：
1操作台、2椭形研磨套、201进料口、202落料滤孔、3研磨辊、4旋转电机、5进料管、6流平剂给料条、601中空给料部、602滤料层、603给料连通管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种低粘度氧化铁黄生产工艺，包括以下工艺步骤：
S1、加水打浆：采用湿法硫酸盐氧化方法得到氧化铁黄滤饼，以氧化铁黄滤饼:水为1:10-12的质量比混合打浆处理，并在打浆过程中加入助剂，高温打浆2-3h后形成分散浆液A；
S2、研磨流平：将S1中所得到的分散浆液A导入研磨装置内，利用研磨辊对分散浆液进行挤压研磨，并在研磨过程中持续加入流平剂，得到分散浆液B；
S3、中和水洗：在S2中所得到的分散浆液B中投加碱性溶剂进行中和，调节其PH为7.8-9，再进行压滤、漂洗得到水洗滤饼；
S4、干燥碎解：对S3中所得到的水洗滤饼进行高温干燥，最后利用高速粉碎机进行破碎处理得到低粘度氧化铁黄。
其中，S1中的助剂选用分散润湿剂、活性分散剂中的一种或多种，S1中的打浆温度为85-110℃，且分散浆液A的保温温度为65-75℃，分散润湿剂或者活性分散剂的添加，有效降低分散浆A的表面张力，能够在打浆过程中迅速降低浆液粘度，S2中的流平剂选用丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一种或多种，丙烯酸类流平剂选用氟改性丙烯酸流平剂，丙烯酸类流平剂可以显著降低涂料的表面张力，这样就会在具有流平性的同时具有良好的润湿性，有机硅类流平剂改善分散浆液B粒子的平滑性、抗挂伤性和抗粘连性，两者配合使用效果更佳。
请参阅图2，研磨装置包括操作台1和倾斜安装于操作台1上的的一组椭形研磨套2，一组椭形研磨套2上均转动安装有研磨辊3，椭形研磨套2的上端外壁上固定安装有对研磨辊3进行驱动的旋转电机4，操作台1的上端放置有位于一组椭形研磨套2下方的接料皿，一组椭形研磨套2的上端两侧均固定连接有与研磨辊3外壁贴合衔接的流平剂给料条6，流平剂填充于流平剂给料条6内，一组椭形研磨套2可设置为多个，有效起到提高浆液研磨分散效率，在椭形研磨套2上端部设有填充有流平剂的流平剂给料条6，在研磨辊3进行旋转研磨时，流平剂粘粘于研磨辊3上并与椭形研磨套2内的分散浆液B混合研磨，从而有效提高了研磨后浆液的流平性。
请参阅图2-4，一组椭形研磨套2的顶部下端侧壁上均开设有进料口201，一组椭形研磨套2的顶端部设有连接一组进料口201之间的进料管5，进料管5外接有进料源，一组椭形研磨套2靠近下部的底端侧壁上均设有进料口201，且进料口201与接料皿位置对应设置，分散浆液A从进料口201导入至椭形研磨套2内，由旋转的椭形研磨套2进行研磨，得到合格研磨粒子的浆液从进料口201落入至接料皿，椭形研磨套2与落料滤孔202的径直长度可根据实际需要进行设定，从而以有效实现研磨充分的情况下能够顺畅。
请参阅图3-6，流平剂给料条6靠近上端部设有中空给料部601，中空给料部601位于落料滤孔202的侧上方，中空给料部601的内侧壁处密封衔接有滤料层602，相对设置的两个中空给料部601之间通过给料连通管603相连接，给料连通管603外接有给料源，通过给料连通管603向中空给料部601内导入流平剂，流平剂在导入压力下从滤料层602处导出并粘粘于研磨辊3上，研磨辊3于椭形研磨套2内旋转研磨，流平剂充分且均匀地与分散浆液B混合并研磨，滤料层602的外侧壁上包覆有高孔隙纤维层，且高孔隙纤维层与研磨辊3的外壁贴合设置，贴附一层高孔隙纤维层，进一步有效提高流平剂导出的均匀性，且在此需要说明的是，一个椭形研磨套2上可设置一个或一对流平剂给料条6，根据实际需要进行设定。
本发明通过对氧化铁黄滤饼加水打浆，并在打浆过程中加入助剂进行分散得到分散浆液A，此过程通过助剂在打浆过程中迅速且有效降低浆液的粘度，再对所得到的分散浆液A利用研磨装置进行分散研磨，并在研磨过程中持续且均匀加入流平剂，研磨流平得到分散浆液B，利用流平分散有效提高浆液的润湿性、平滑性以及抗粘连性，最后经压滤、漂洗、干燥、粉碎制得低粘度的氧化铁黄。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种低粘度氧化铁黄生产工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
S1、加水打浆：采用湿法硫酸盐氧化方法得到氧化铁黄滤饼，以氧化铁黄滤饼:水为1:10-12的质量比混合打浆处理，并在打浆过程中加入助剂，高温打浆2-3h后形成分散浆液A；
S2、研磨流平：将S1中所得到的分散浆液A导入研磨装置内，利用研磨辊对分散浆液进行挤压研磨，并在研磨过程中持续加入流平剂，得到分散浆液B；
S3、中和水洗：在S2中所得到的分散浆液B中投加碱性溶剂进行中和，调节其PH为7.8-9，再进行压滤、漂洗得到水洗滤饼；
S4、干燥碎解：对S3中所得到的水洗滤饼进行高温干燥，最后利用高速粉碎机进行破碎处理得到低粘度氧化铁黄。
2.根据权利要求1所述的一种低粘度氧化铁黄生产工艺，其特征在于：所述S1中的助剂选用分散润湿剂、活性分散剂中的一种或多种，S1中的打浆温度为85-110℃，且分散浆液A的保温温度为65-75℃。
3.根据权利要求1所述的一种低粘度氧化铁黄生产工艺，其特征在于：所述S2中的流平剂选用丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂中的一种或多种，所述丙烯酸类流平剂选用氟改性丙烯酸流平剂。
4.根据权利要求1所述的一种低粘度氧化铁黄生产工艺，其特征在于：所述研磨装置包括操作台（1）和倾斜安装于操作台（1）上的的一组椭形研磨套（2），一组所述椭形研磨套（2）上均转动安装有研磨辊（3），所述椭形研磨套（2）的上端外壁上固定安装有对研磨辊（3）进行驱动的旋转电机（4），所述操作台（1）的上端放置有位于一组椭形研磨套（2）下方的接料皿，一组所述椭形研磨套（2）的上端两侧均固定连接有与研磨辊（3）外壁贴合衔接的流平剂给料条（6），所述流平剂填充于流平剂给料条（6）内。
5.根据权利要求4所述的一种低粘度氧化铁黄生产工艺，其特征在于：一组所述椭形研磨套（2）的顶部下端侧壁上均开设有进料口（201），一组所述椭形研磨套（2）的顶端部设有连接一组进料口（201）之间的进料管（5），所述进料管（5）外接有进料源。
6.根据权利要求5所述的一种低粘度氧化铁黄生产工艺，其特征在于：一组所述椭形研磨套（2）靠近下部的底端侧壁上均设有进料口（201），且进料口（201）与接料皿位置对应设置。
7.根据权利要求6所述的一种低粘度氧化铁黄生产工艺，其特征在于：所述流平剂给料条（6）靠近上端部设有中空给料部（601），所述中空给料部（601）位于落料滤孔（202）的侧上方，所述中空给料部（601）的内侧壁处密封衔接有滤料层（602），相对设置的两个所述中空给料部（601）之间通过给料连通管（603）相连接，所述给料连通管（603）外接有给料源。
8.根据权利要求7所述的一种低粘度氧化铁黄生产工艺，其特征在于：所述滤料层（602）的外侧壁上包覆有高孔隙纤维层，且高孔隙纤维层与研磨辊（3）的外壁贴合设置。
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