JP2635984B2 - 着色顔料用ゲーサイトの製造に用いるゲーサイトシードの多段階生成法 - Google Patents

着色顔料用ゲーサイトの製造に用いるゲーサイトシードの多段階生成法

Info

Publication number
JP2635984B2
JP2635984B2 JP62332519A JP33251987A JP2635984B2 JP 2635984 B2 JP2635984 B2 JP 2635984B2 JP 62332519 A JP62332519 A JP 62332519A JP 33251987 A JP33251987 A JP 33251987A JP 2635984 B2 JP2635984 B2 JP 2635984B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
goethite
seed
solution
alkali
sulfuric acid
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62332519A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01176231A (ja
Inventor
成利 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP62332519A priority Critical patent/JP2635984B2/ja
Publication of JPH01176231A publication Critical patent/JPH01176231A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2635984B2 publication Critical patent/JP2635984B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compounds Of Iron (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はゲーサイト製造に用いられるゲーサイトシー
ドの製造に関し、特に工程が容易で、装置も簡便であ
り、鋼材酸洗時の廃酸を原料として用いても着色顔料と
して用いることのできるゲーサイトが得られるシード生
成法に関する。
<従来技術とその問題点> 硫酸第1鉄溶液よりゲーサイトを製造する工程には、
ゲーサイトのシードを生成する工程とこのシードを成長
させてゲーサイトとする2つの工程がある。
ゲーサイトは針状結晶であるが、着色顔料として使用
されるゲーサイトは、その用途上粒度の揃った、軸比
(長軸/短軸)の比較的小さな肉太なものが望まれ、特
に粒度が揃っていることが強く望まれる。
このような着色顔料に達したゲーサイトを製造するに
は、まず上記条件を満足するゲーサイトシードを製造す
る必要がある。
硫酸第1鉄溶液より粒度の揃ったゲーサイトシードを
製造する方法として、特開昭51−86795号公報記載の
(イ)水酸化第1鉄の酸化速度を制限してゲーサイトに
する方法、特公昭52−21720号公報記載の(ロ)非酸化
性の状態で数時間強力撹拌して均一な水酸化物とした後
酸化してケーサイトとする方法などが知られている。
しかしながら、(イ)法においては酸化速度を制限す
るので、ゲーサイト(シード)生成に長時間を要し、
(ロ)法においては非酸化性雰囲気の保持ならびに数時
間の強力撹拌を要し、しかもこの撹拌手段のみでは1度
生成された不均斉な水酸化第1鉄粒子からなるフロツク
を充分に均一化することが困難であるなどの問題点を含
んでいる。
一方特に鋼板、鋼管等の鋼材の酸洗廃液である廃硫酸
な原料とするゲーサイト製造方法の場合は、液中に鉄以
外の不純物を含有しており、ゲーサイト生成ならびに成
長工程がこれらの影響をうけるという問題がある。
<発明の目的> 本発明の目的は、前述の特開昭51−86795号に開示の
方法における酸化速度の制限や、特公昭52−21720号に
開示の酸化反応以前の非酸化性雰囲気でのゲル攪拌など
を必要とせず、ゲーサイトシード生成工程をn回繰返す
ことにより、鋼材の酸洗廃液である第一鉄イオン含有硫
酸溶液から、着色顔料用ゲーサイトの製造に用いる粒度
の揃ったゲーサイトシートを得ることのできるゲーサイ
トシードの多段階生成法を提供する。
<発明の構成> 本発明者は前記従来技術の問題点に鑑み、鋭意研究の
結果次の事実を見出して本発明に到達した。
即ち、硫酸第1鉄溶液とアルカリ水溶液の反応によっ
て得られる水酸化第1鉄の濃度を低く抑えることが、反
応液の粘度上昇防止につながり、この結果水酸化第1鉄
の分散性の向上、ならびに短時間酸化によるゲーサイト
シードの部分成長の防止をもたらし、これらの事柄が粒
度の揃ったゲーサイトシードを製造する上で有効である
ことを見出した。
なお、本発明でゲーサイトシードとは、ゲーサイト製
造における核となる非常に微細なゲーサイトをいう。
即ち、本発明は、鋼材の酸洗廃液である第一鉄イオン
含有硫酸溶液にアルカリを添加してpH2.8〜3.0まで中和
し、その中和した硫酸溶液中のFe2+濃度を30〜35g/に
調整し、 その調整した溶液の温度を36〜40℃にしてその溶液
に、生成させようとする全ゲーサイトシードの形成に必
要な量の1/n(nは2〜5の数)の量のアルカリを添加
して水酸化第一鉄を析出させ、 次にその水酸化第一鉄含有液を酸素含有ガスにより酸
化処理してゲーサイトシードを形成させ、 更に上記及びの工程をn回繰り返す ことを特徴とする着色顔料用ゲーサイトの製造に用いる
ゲーサイトシードの多段階生成法を提供する。
以下に本発明を図面に示す好適実施例により説明す
る。
第1図は、本発明の工程の主要部を示すフローチャー
トである。
本発明のゲーサイトシードの多段階生成法は、鋼材の
酸洗廃液である第一鉄イオン含有硫酸溶液にアルカリを
添加してpH2.8〜3.0まで中和し、その中和した硫酸溶液
中のFe2+濃度を30〜35g/に調整した後、第1図に示す
ように、 アルカリ添加工程 酸化工程 上記及びの繰り返し工程よりなっている。
アルカリ添加工程: 本発明においては、上記のように処理して得た第一鉄
イオン含有溶液をアルカリ添加工程で用いるので、酸洗
廃液の有効利用がはかれるばかりでなく、鉄濃度が高す
ぎないため品質の良いゲーサイトを製造することができ
る。
本発明においては鋼材酸洗の廃液中の遊離硫酸分をア
ルカリによりpH2.8〜3.0まで中和し、その後に工業用水
あるいは一次ベルトフィルター濾液等を追加して液中の
Fe2+濃度を30〜35g/に調整する。
以上の第一鉄イオン含有溶液を36〜40℃に昇温後、製
造するゲーサイトシードの量を例えばFe2+換算で10g/
とすると、後述する工程の繰返し数nとして、ゲーサ
イトシート重量/n=10/n(g/)量のシードを形成する
量のアリカリを投入する。
用いるアルカリはいかなるものでもよいが、NaOH、KO
H、NH4OH等が好ましい。アルカリ濃度は特に限定はない
が、なるべく高濃度が好ましい。これは、アルカリ濃度
が高濃度なほど同一シード量生成に必要なアルカリ添加
量が減少でき、その分ゲーサイトシードの生成量のアッ
プが計れる理由によるためである。
第1鉄イオンはアルカリ投入によって水酸化第1鉄に
なる。本発明は1回のアルカリ投入量を全ケーサイトシ
ード形成に必要な量の1/nとすることに1つの特徴があ
り、これによって反応液の粘度を低く抑え、水酸化第1
鉄の分散性を向上させる。
以上の工程中でNaOHをアルカリとして用いる場合の
化学反応式は以下のようになる。
NaOHによる遊離硫酸(未反応硫酸)の中和 H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O …(1) 水酸化第1鉄の沈澱生成 FeSO4+2NaOH→Fe(OH)+Na2SO4 …(2) 硫酸溶液中に含まれる代表的不純物例えば、Fe3+、Zn
2+、Mn2+の一部あるいは大部分が以下に示す反応で沈澱
し、その大部分が第1段階での1/nシード中にとり込ま
れ、この状態では純度低下ならびにシードとしての活性
度低下を招いているが、シード生成段数が増すにつれて
シード表面への不純物の吸着がなくなり、シードとして
の活性も増す。
Fe2(SO4+6NaOH→2Fe(OH)+3Na2SO4 ZnSO4+2NaOH→Zn(OH)+Na2SO4 MnSO4+2NaOH→Mn(OH)+Na2SO4 (極一部) 酸化工程: 工程で得られた水酸化第1鉄水溶液を一定時間撹拌
後、酸素含有ガスにより酸化して第1段階のシードとす
る(第2図第1段階シード5参照)。
酸素含有ガスは、いかなるものでもよいが、好ましく
は空気を用いるのが簡便である。
水酸化第1鉄の酸化によるシードの生成反応式は、 である。
繰返し工程: 以上の工程と工程をn回繰り返し、所望の量のゲ
ーサイトシードを得る工程である。
第2図および第3図を用いて説明する。
ゲーサイト9としてFe2+換算で50g/の製品を作る場
合、ゲーサイトシード8はFe2+換算で10g/位が適切で
ある。このゲーサイトシード8を繰返し数n=3で形成
する工程を第3図で説明し、第2図で図示した。
すなわち10g/のゲーサイトシード8を得るには、第
1段階で工程+工程により3.33g/の第1段階シー
ド5を形成し、次に第2段階で工程+工程を繰返
し、さらに3.33g/の第2段階シード6をシード5の上
に形成する。最後に第3段階でさらに3.33g/の第3段
階シード7を形成させ、10g/のゲーサイトシード8を
得る。得られたゲーサイトシード8は公知の任意の方法
で40g/成長させ(第1図工程参照)、ゲーサイト9
として50g/の製品を得る。
工程の繰返し数nは2〜5が好ましい。2未満であ
ると本発明の効果がなく、5超であると、1段階シード
への不純物の混入割合が高くなりすぎ、シードとしての
活性を失うなどの問題があるからである。
次に本発明法に好適に用いられる装置を第4図により
説明する。
鋼材の酸洗廃液である第一鉄イオン含有硫酸溶液(以
下、廃酸と記載する)21が充填された反応槽16には、ア
ルカリメインタンク11が、アルカリ供給ポンプ12を介し
てアルカリ供給ラインA13により連通されている。
別にアルカリ供給ラインA13の一部は、アルカリ供給
ラインB14に分岐し、アルカリ計量タンク15を介して反
応槽16に連通されている。
反応槽16中には、スクラップホルダー18が設けられ、
スクラップホルダー18には鉄スクラップが保持され、反
応槽中の廃酸21に第1鉄イオンを供給する。
反応槽16中の適切位置に撹拌機17が設けられ、必要に
より反応槽16中の廃酸21を撹拌する。
別に反応槽16には、蒸気装入ライン19および空気装入
ライン20が設けられ、必要により廃酸21中にそれぞれ蒸
気および空気が装入できる構成となっている。
以上の装置を用いて、以下のようにして本発明方法を
実施する。
反応槽16に貯められた廃酸21は、まず廃酸中の遊離硫
酸分をアルカリによりpH3.0まで中和される。
この中和工程は、アルカリメインタンク11→アルカリ
供給ポンプ12→アルカリ供給ラインA13を用いて行う。
その後に工業用水あるいは1次ベルトフィルター液
を反応槽16に追加して液中のFe2+濃度を30g/に調整す
る。このFe2+濃度調整ずみの廃酸21を36℃〜40℃の温度
に蒸気装入ライン19より蒸気を装入して昇温後、第3図
で示したようにFe2+換算で10g/のゲーサイトシード8
に相当するアルカリ量の1/5〜1/2を予めアルカリメイン
タンク11→アルカリ供給ポンプ12→アルカリ供給ライン
B14を通じて貯めておいたアルカリ計量タンク15よりヘ
ッド圧で反応槽16内に投入し、水酸化第1鉄を生成す
る。一定時間撹拌機17により廃酸21を撹拌後、空気装入
ライン20を通じて反応槽16内に空気を吹き込み、水酸化
第1鉄を酸化して第1段階シード5を得る。このアルカ
リ投入→水酸化第1鉄生成→空気酸化→シード生成を2
〜5回繰返すことにより粒度の揃った所定量のゲーサイ
トシード8を得る。
得られるゲーサイトシード8の軸比(長軸/短軸)が
小さければ、ゲーサイト9の軸比も小さくなり、品質が
よいので、ゲーサイトシード8の形状が製品のゲーサイ
ト9の良し悪しを決定する。本発明の多段階式シード生
成法は、長軸/短軸の軸比の小さい良質なゲーサイトシ
ード8を得ることができる。
<実施例> 以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明
する。
実施例1 原料として鋼管の亜鉛めっき製品の前処理工程より排
出される鋼管酸洗廃液である廃硫酸(組成:Fe2+=50g/
、Fe3+=1.2g/、FeSO4=95g/、Zn2+=120ppm、Mn
2+=140ppm、イビット=900ppm、pH0.6)を用いた。48w
t%のNaOHを用いて遊離硫酸を中和(pH3.0)し、この中
和廃硫酸と1次ベルトフィルター濾液(組成:Fe2+=15g
/、Zn2+=10ppm、Mn2+=700ppm、イビット=200ppm、
Na2SO4=90g/)をブレンドしてFe3+濃度35g/の溶液
230m3を調製した。
この溶液に48wt%NaOHを1.52m2添加し、温度40℃のも
と空気酸化してゲーサイトシード3.33g/を得た。この
操作を3回繰返して実施した。即ち、48wt%NaOHの投入
量は合計で4.56m3であり、ゲーサイトシード生成量は合
計で10g/であった。
このシード生成液に鉄スクラップ10tを投入し、温度6
0℃の条件のもとで空気を装入し、ゲーサイトシードの
成長を計った。ゲーサイトが4.3倍に成長した時点で鉄
スクラップを取出し、空気の装入を停止してゲーサイト
の成長を終了させ、ゲーサイトを43g/得た。
比較例1 FeSO4・7H2Oの純水で溶解し、Fe2+濃度が30g/のFeS
O4溶液9を調製した。この溶液にZnSO4、MnSO4、イビ
ット(腐食抑制剤)及びNa2SO4を所定量添加して、鋼材
の酸洗廃液の組成に近いFe2+30g/、Zn2+100ppm、Mn2+
800ppm、イビット700ppm、Na2SO4120g/、pH3.5のFaSO
4溶液に調整した。
このFeSO4溶液に48wt%NaOHを179ml添加し、温度40℃
のもと空気酸化してゲーサイトシード10g/を得た。
このシード生成液6に鉄スクラップ360g投入し、温
度60℃の条件のもとで空気を装入し、ゲーサイトシード
の成長を計った。ケーサイトが4.3倍に成長した時点で
鉄スクラップを取出し、空気の装入を停止してゲーサイ
トの成長を終了させ、ゲーサイトを43g/得た。
比較例2 廃硫酸中の遊離硫酸の中和ならびに1次ベルトフィル
ターとのブレンドによるFe2+濃度調整は実施例1同様に
した。シード生成ならびにシード成長条件は比較例1と
同様とした。尚、48wt%NaOH投入量は4.56m3、スクラッ
プ投入量は10tであった。
評価 実施例ならびに比較例で得られたゲーサイトシード及
び成長品のゲーサイトの色調を測定した。測定に用いた
カラーカードは、ゲーサイトシードあるいは成長品ゲー
サイト試料0.5gとヒマシ油1cc、クリアラッカー4.5gを
繰りあわせ、5ミルの厚みにアプリケータで印画紙に塗
布して作成し、色差計により、L(明るさ)、a(赤
み)、b(黄み)を測定した。その結果は表1に示す通
りであった。
表1のデータから明らかなように、シード生成をn回
にわたり実施することにより、特にシード生成段数が増
すにつれ、得られるゲーサイトは黄色顔料として望まし
い方向、すなわちL(明るさ)、b(黄み)のアップが
計れた。
<発明の効果> 鋼材の酸洗廃液である第一鉄イオン含有硫酸溶液から
着色顔料として使用可能なゲーサイトを製造する上で、
最も重要とされている良質のシードすなわち粒度の揃っ
たシードを得る方法としての本発明の多段階生成法は、
従来技術におけるような“水酸化第一鉄の酸化速度の制
限”を受けず、“非酸化性状態での長時間強力攪拌”を
必要としない方法であり、工程が容易で用いる装置も簡
便であり生産性が向上した方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の工程を示しフローチャートである。 第2図は、ゲーサイトシードの生成を説明する模式図で
ある。 第3図は、ゲーサイトの生成工程を説明する説明図であ
る。 第4図は、本発明に用いる装置を示す模式図である。 符号の説明 1……工程、2……工程、 3……工程、4……工程、 5……第1段階シード、6……第2段階シード、 7……第3段階シード、 8……ゲーサイトシード、9……ゲーサイト、 11……アルカリメインタンク、 12……アルカリ供給ポンプ、 13……アルカリ供給ラインA(遊離硫酸中和)、 14……アルカリ供給ラインB(シード生成)、 15……アルカリ計量タンク、 16……反応槽、17……撹拌機、 18……スクラップホルダー、 19……蒸気装入ライン、 20……空気装入ライン、21……廃酸

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼材の酸洗廃液である第一鉄イオン含有硫
    酸溶液にアルカリを添加してpH2.8〜3.0まで中和し、そ
    の中和した硫酸溶液中のFe2+濃度を30〜35g/に調整
    し、 その調整した溶液の温度を36〜40℃にしてその溶液
    に、生成させようとする全ゲーサイトシードの形成に必
    要な量の1/n(nは2〜5の数)の量のアルカリを添加
    して水酸化第一鉄を析出させ、 次にその水酸化第一鉄含有液を酸素含有ガスにより酸
    化処理してゲーサイトシードを形成させ、 更に上記及びの工程をn回繰り返す ことを特徴とする着色顔料用ゲーサイトの製造に用いる
    ゲーサイトシードの多段階生成法。
JP62332519A 1987-12-29 1987-12-29 着色顔料用ゲーサイトの製造に用いるゲーサイトシードの多段階生成法 Expired - Lifetime JP2635984B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62332519A JP2635984B2 (ja) 1987-12-29 1987-12-29 着色顔料用ゲーサイトの製造に用いるゲーサイトシードの多段階生成法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62332519A JP2635984B2 (ja) 1987-12-29 1987-12-29 着色顔料用ゲーサイトの製造に用いるゲーサイトシードの多段階生成法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01176231A JPH01176231A (ja) 1989-07-12
JP2635984B2 true JP2635984B2 (ja) 1997-07-30

Family

ID=18255834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62332519A Expired - Lifetime JP2635984B2 (ja) 1987-12-29 1987-12-29 着色顔料用ゲーサイトの製造に用いるゲーサイトシードの多段階生成法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2635984B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101170947B (zh) 2005-05-27 2010-11-24 株式会社日立医药 超声波诊断装置及超声波图像显示方法
CN114731798A (zh) * 2022-04-25 2022-07-12 核工业西南物理研究院 一种增加水稻中硒含量的方法和培育方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS589052B2 (ja) * 1979-06-12 1983-02-18 製鉄化学工業株式会社 黄色酸化鉄の製造法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01176231A (ja) 1989-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2388659A (en) Manufacture of pigments
US3970738A (en) Process for producing iron oxide products from waste liquids containing ferrous salts
US20090324487A1 (en) Method for preparing iron oxides
US4112063A (en) Continuous production of iron oxide hydroxide
US4090888A (en) Production of black iron oxide pigments
US20070269362A1 (en) Direct synthesis of copper carbonate
US6689206B2 (en) Process for producing yellow iron oxide pigments
CN102390870B (zh) 一种高光泽纯红色调超细氧化铁红颜料的制备方法
JP2014062256A (ja) 黄酸化鉄顔料
US3845198A (en) Acicular gamma iron oxide process
JP2635984B2 (ja) 着色顔料用ゲーサイトの製造に用いるゲーサイトシードの多段階生成法
US3974267A (en) Manufacture of iron oxides
JPH06115945A (ja) 粒状ヘマタイト粒子粉末の製造法
US4256723A (en) Process for preparing precipitated red iron oxides
US6508290B2 (en) Method of preparing an aluminum-containing iron oxide nucleus
JPH0623054B2 (ja) ヘマタイト粒子粉末の製造法
DE1592476A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Ammoniumzirkonylkarbonat
US5139767A (en) Production method of goethite
JPH0971421A (ja) 黄色系顔料用含水酸化第二鉄粒子粉末の製造法
JP2736693B2 (ja) ジャロサイト粒子粉末の製造法
JPS5918119A (ja) ゲ−サイトの製造方法
SU1794059A3 (ru) Cпocoб oчиctkи ctoчhыx boд
KR100269935B1 (ko) 침철광의 제조방법
JPH0971422A (ja) 黄色系顔料用含水酸化第二鉄粒子粉末の製造法
SU865876A1 (ru) Способ получени красного железоокисного пигмента