RU2391365C2 - Method of preparing anticorrosion pigment - Google Patents
Method of preparing anticorrosion pigment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391365C2 RU2391365C2 RU2008123965/04A RU2008123965A RU2391365C2 RU 2391365 C2 RU2391365 C2 RU 2391365C2 RU 2008123965/04 A RU2008123965/04 A RU 2008123965/04A RU 2008123965 A RU2008123965 A RU 2008123965A RU 2391365 C2 RU2391365 C2 RU 2391365C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pigment
- calcium hydroxide
- water
- dust
- corrosion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями.The invention relates to the field of protection of metals from corrosion by paint and varnish coatings.
Известно, что основную защитную функцию в системе лакокрасочных покрытий на металлах выполняют грунтовки, противокоррозионное действие которых в значительной мере определяется содержанием и типом пигментов. Наиболее эффективными в этом аспекте являются противокоррозионные пигменты-ингибиторы, присутствие которых в составе покрытия позволяет подавлять коррозионные процессы даже при нарушении их сплошности. Однако наиболее широко используемые пигменты-ингибиторы, например хром- и свинецсодержащие, обладают высокой токсичностью.It is known that the main protective function in the system of coatings on metals is performed by primers, the anticorrosive effect of which is largely determined by the content and type of pigments. The most effective in this aspect are anticorrosion inhibitor pigments, the presence of which in the coating composition allows to suppress corrosion processes even if their continuity is violated. However, the most commonly used inhibitor pigments, for example chromium and lead, are highly toxic.
Группу противокоррозионных пигментов, представляющих экологически безвредную альтернативу хром- и свинецсоедражщим пигментам, представляют ферриты - смешанные оксиды шпинельной структуры общей формулы МеО·Fe2O3, где Me - магний, цинк, олово, медь, кальций, кадмий, кобальт, барий, стронций, железо, марганец, см. книгу Корсунский Л.Ф., Калинская Т.В., Степин С.Н. Неорганические пигменты. Справ. изд. - СПб.: Химия, 1992. С.138; статьи: Свобода М. Свойства ферритов цинка и кальция как противокоррозионных пигментов. // Защита металлов. - 1988. - Т.24. - №1. - С.44-47; Лепесов К.К., Гурьева Л.Н., Васильева Л.С. Физико-химические и защитные свойства ферритов металлов (кальция, магния, цинка). // Ж. прикл. химии. - 1991. - Т.64. - №2. - С.422-425; Коррозионно-электрохимические свойства в системах сталь-ферриты щелочноземельных металлов. / К.К.Лепесов, Л.Н.Гурьева, Л.С.Васильева. // Конгр. "Защита-92", М., 6-11 сент. 1992. Расшир. тез. докл. - С.158.; Защитные свойства некоторых ферритных металлов. / К.К.Лепесов, Л.Н.Гурьева, Л.С.Васильева. // Теория и практ. электрохим. процессов и экол. аспекты их использ. Тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф., Барнаул, 1990. - С.210. Эти пигменты относятся к противокоррозионным, защищающим металл посредством придания щелочной реакции коррозионной среде, проникающей к металлу.The group of anticorrosive pigments, which are an environmentally friendly alternative to chromium and lead-containing pigments, are ferrites - mixed spinel structure oxides of the general formula MeO · Fe 2 O 3 , where Me is magnesium, zinc, tin, copper, calcium, cadmium, cobalt, barium, strontium , iron, manganese, see the book Korsunsky L.F., Kalinskaya T.V., Stepin S.N. Inorganic pigments. Ref. ed. - St. Petersburg: Chemistry, 1992. P.138; Articles: Freedom M. Properties of Zinc and Calcium Ferrites as Anticorrosion Pigments. // Protection of metals. - 1988.- T.24. - No. 1. - S. 44-47; Lepesov K.K., Guryeva L.N., Vasilyeva L.S. Physicochemical and protective properties of metal ferrites (calcium, magnesium, zinc). // J. adj. chemistry. - 1991. - T.64. - No. 2. - S. 422-425; Corrosion-electrochemical properties in steel-ferrite systems of alkaline earth metals. / K.K. Lepesov, L.N. Guryeva, L.S. Vasilyeva. // Cong. "Protection-92", M., September 6-11. 1992. Ext. thesis. doc. - S.158 .; Protective properties of some ferritic metals. / K.K. Lepesov, L.N. Guryeva, L.S. Vasilyeva. // Theory and practice. electrochem. processes and environmental. aspects of their use. Thes. doc. Vseros. scientific-practical conf., Barnaul, 1990. - S. 210. These pigments are anticorrosive, protecting the metal by imparting an alkaline reaction to the corrosive medium penetrating the metal.
Известен способ получения противокоррозионного пигмента - феррита кальция - из оксидов железа и кальция, см. пат. Франции 2396051, МПК C09D 5/08, 1979.A known method of producing an anti-corrosion pigment - calcium ferrite - from iron and calcium oxides, see US Pat. France 2396051, IPC C09D 5/08, 1979.
Однако в последнее время в связи с истощением сырьевой базы происходит значительное удорожание противокоррозионных пигментов, поэтому больше внимания стало уделяться получению пигментов из отходов производства, см. Котельников Г.Р. и др. Лакокрасочные материалы и их применение. 1998, №6, с.8-10, и Савельянова Р.Т. и др. Лакокрасочные материалы и их применение. 1997, №7-8, с.14-16. С одной стороны, многие техногенные отходы содержат ценные компоненты, а с другой, создают в местах захоронения экологические проблемы. Во многих случаях такие отходы характеризуются высокой дисперсностью. Это исключает необходимость предварительного измельчения и активации их поверхности при проведении гетерогенных реакций синтеза на их основе. Поэтому их использование при получении противокоррозионных пигментов является перспективным путем снижения их стоимости.Recently, however, due to the depletion of the raw material base, anticorrosive pigments have become significantly more expensive, so more attention has been paid to obtaining pigments from production waste, see G. Kotelnikov. and other paints and varnishes and their use. 1998, No. 6, pp. 8-10, and Savelyanova R.T. and other paints and varnishes and their use. 1997, No. 7-8, p. 14-16. On the one hand, many industrial wastes contain valuable components, and on the other hand, they create environmental problems in burial places. In many cases, such waste is highly dispersed. This eliminates the need for preliminary grinding and activation of their surface during heterogeneous synthesis reactions based on them. Therefore, their use in obtaining anti-corrosion pigments is a promising way to reduce their cost.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения противокоррозионного пигмента на основе отходов гальванопроизводств, содержащих оксиды железа и кальция. Перед использованием гальваношламы отмывают от водорастворимых солей с последующей сушкой, прокаливанием и размолом до требуемой степени дисперсности, см. Макаров В.И., Ладыгина О.В., Индейкин Е.А. Ферриты кальция на основе гальваношламов - новый эффективный вид антикоррозионных пигментов. // Лакокрасочные материалы. - 1999. - №5. - С.3-4.Closest to the technical nature of the present invention is a method for anticorrosive pigment based on galvanic waste containing iron and calcium oxides. Before use, galvanic sludge are washed from water-soluble salts, followed by drying, calcination and grinding to the required degree of dispersion, see Makarov V.I., Ladygina O.V., Indeykin E.A. Electroplating sludge-based calcium ferrites are a new effective type of anti-corrosion pigments. // Paints and varnishes. - 1999. - No. 5. - C.3-4.
Недостатком способа является наличие стадии отмывки гальваношламов от водорастворимых солей с последующей утилизацией промывных вод, кроме того, в состав гальваношламов входят соединения хрома, следствием чего является повышенная токсичность пигмента.The disadvantage of this method is the stage of washing galvanic sludge from water-soluble salts, followed by disposal of wash water, in addition, the composition of galvanic sludge includes chromium compounds, which leads to increased pigment toxicity.
Задачей изобретения является упрощение процесса получения высокоэффективного противокоррозионного пигмента без наличия в его составе токсичных компонентов и промышленных отходов при производстве.The objective of the invention is to simplify the process of producing highly effective anti-corrosion pigment without the presence of toxic components and industrial waste in its composition.
Техническая задача решается тем, что в способе получения противокоррозионного пигмента на основе отхода производства, включающем сушку с последующим прокаливанием и размол до требуемой степени дисперсности, в качестве отхода используют отход электропечей литейного производства - аспирационную пыль, включающую, мас.%: Fe2O3 - 63.9-70.0, FeO - 7.0-11.32, SiO2 - 8.9-16, Al2O3 - 1.45-3.12, которую смешивают с гидроксидом кальция в воде при массовом соотношении указанной аспирационной пыли и гидроксида кальция, равном 89-92:8-11 соответственно, и массовом соотношении указанной смеси и воды, равном 1:1 соответственно, сушат и прокаливают при 820-900°С в течение 3.5-5.5 ч.The technical problem is solved in that in the method for producing an anti-corrosive pigment based on production waste, including drying with subsequent calcination and grinding to the required degree of dispersion, waste from foundry electric furnaces is used as waste - dust, including, wt.%: Fe 2 O 3 - 63.9-70.0, FeO - 7.0-11.32, SiO 2 - 8.9-16, Al 2 O 3 - 1.45-3.12, which is mixed with calcium hydroxide in water at a mass ratio of the indicated dust dust and calcium hydroxide equal to 89-92: 8 -11, respectively, and the mass ratio of the decree The mixture and water equal to 1: 1, respectively, are dried and calcined at 820–900 ° С for 3.5–5.5 h.
Решение технической задачи позволяет за счет исключения промывки исходного сырья упростить получение высокоэффективного противокоррозионного пигмента, превосходящего прототип по показателю эффективности защитного эффекта при оптимальных условиях получения на 7.5% и не содержащего в своем составе токсичных компонентов.The solution to the technical problem allows, by eliminating the washing of the feedstock, to simplify the production of a highly effective anticorrosive pigment that exceeds the prototype in terms of the effectiveness of the protective effect under optimal production conditions by 7.5% and does not contain toxic components.
Аспирационная пыль электропечей литейного производства - отход электродугового переплава стали - представляет собой тонкодисперсный порошок красно-коричневого цвета (удельная поверхность в исходном состоянии до 3400 м2/кг), ранее использовалась в поливинилхлоридной композиции в качестве красящего компонента. Поливинилхлоридную композицию используют при производстве погонажных профильных изделий для окон и дверей при строительстве и ремонте зданий.The suction dust of foundry electric furnaces — the waste of electric arc remelting of steel — is a finely dispersed powder of red-brown color (specific surface in the initial state up to 3400 m 2 / kg), previously used in the polyvinyl chloride composition as a coloring component. The polyvinyl chloride composition is used in the manufacture of molded shaped products for windows and doors in the construction and repair of buildings.
В состав аспирационной пыли (бегхаузной пыли) входят компоненты, мас.%: Fe2O3 - 63.9-70.0; FeO - 7.0-11.32; SiO2 - 8.9-16; Al2O3 - 1,45÷3,12; MnO - 1,35÷3,82; CaO - 1,37÷3,13; MgO - 1,21÷5,83, см. патент RU 2210579, C08L 27/06, 2003.The composition of the suction dust (behouse dust) includes components, wt.%: Fe 2 O 3 - 63.9-70.0; FeO - 7.0-11.32; SiO 2 - 8.9-16; Al 2 O 3 - 1.45 ÷ 3.12; MnO - 1.35 ÷ 3.82; CaO - 1.37 ÷ 3.13; MgO - 1.21 ÷ 5.83, see patent RU 2210579, C08L 27/06, 2003.
Полученный пигмент представляет собой высокодисперсный порошок темно-коричневого цвета.The resulting pigment is a fine powder of dark brown color.
Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.For a better understanding of the invention provide examples of specific performance.
Пример 1 конкретного выполнения синтеза пигментаExample 1 specific implementation of the synthesis of pigment
Противокоррозионный пигмент получают следующим образом. В 100 г воды смешивают 92 г (92 мас.%) аспирационной пыли с 8 г (8 мас.%) гидроксида кальция, затем удаляют воду сушкой. Полученный продукт прокаливают при температуре 820°С в течение 5 часов, а затем размалывают до требуемой степени дисперсности.The anti-corrosion pigment is prepared as follows. In 100 g of water, 92 g (92 wt.%) Of suction dust are mixed with 8 g (8 wt.%) Of calcium hydroxide, then the water is removed by drying. The resulting product is calcined at a temperature of 820 ° C for 5 hours, and then ground to the desired degree of dispersion.
Примеры 2-15 аналогичны примеру 1. Условия получения пигмента приведены в таблице 1.Examples 2-15 are similar to example 1. The conditions for obtaining the pigment are shown in table 1.
Для доказательства противокоррозионных свойств синтезированных пигментов были исследованы взаимодействие их водных вытяжек со сталью. В качестве объекта сравнения использовали ферритный пигмент, полученный на основе гальваношлама фирмы ООО «Ферос», г.Ярославль.To prove the anticorrosive properties of the synthesized pigments, the interaction of their aqueous extracts with steel was studied. As the object of comparison used ferrite pigment obtained on the basis of galvanic sludge firm LLC “Feros”, Yaroslavl.
Испытание на противокоррозионные свойства проводили следующим образом.The anticorrosion test was carried out as follows.
В качестве образцов использовали кузовную сталь 08 кп. Перед противокоррозионными испытаниями осуществляли абразивную обработку поверхности с последующим обезжириванием уайт-спиритом и ацетоном.As samples used body steel 08 kp. Before anticorrosion tests, abrasive surface treatment was carried out, followed by degreasing with white spirit and acetone.
Противокоррозионные свойства пигментов оценивали по плотности тока коррозии стали в фоновом электролите и электролите с водной вытяжкой пигмента и по показателю защитного эффекта γ.The anticorrosive properties of the pigments were evaluated by the current density of the corrosion of steel in the background electrolyte and electrolyte with an aqueous extract of the pigment and the protective effect index γ.
В качестве фонового электролита использовали 3%-ный водный раствор хлорида натрия. Водные вытяжки пигментов готовили в соответствии с методикой, описанной в книге, см. И.А.Горловский, А.А.Индейкин, И.А.Толмачев. Лабораторный практикум по пигментам и пигментированным лакокрасочным материалам. Л.: Химия, 1990, с.188.A 3% aqueous sodium chloride solution was used as the background electrolyte. Aqueous extracts of pigments were prepared in accordance with the procedure described in the book, see I.A. Gorlovsky, A.A.Indeykin, I.A. Tolmachev. Laboratory workshop on pigments and pigmented paints and varnishes. L .: Chemistry, 1990, p. 188.
15 г пигмента помещают в химический стакан вместимостью 150-300 мл, приливают цилиндром 50 мл дистиллированной воды, нагревают до кипения и кипятят в течение 30 мин. Суспензию охлаждают, фильтрат заливают в цилиндр и доводят его объем до 50 мл дистиллированной водой, после чего смешивают с равным объемом 6%-ного раствора хлорида натрия. Полученный электролит используют для испытаний через сутки после приготовления.15 g of pigment is placed in a beaker with a capacity of 150-300 ml, poured with a cylinder of 50 ml of distilled water, heated to boiling and boiled for 30 minutes. The suspension is cooled, the filtrate is poured into a cylinder and its volume is brought to 50 ml with distilled water, after which it is mixed with an equal volume of a 6% sodium chloride solution. The resulting electrolyte is used for testing one day after preparation.
Плотность тока коррозии стали находят из потенциодинамических поляризационных кривых, снятых на потенциостате со скоростью 0,2 мВ/с в области потенциала коррозии (±30 мВ) по методике, описанной в статьях, см. Елисаветский А.М., Ратников В.Н., Власов В.В., Каталов В.И. Расчет параметров уравнений кинетики коррозионных процессов. Лакокрасочные материалы, №6, 1997, с.26-28; Абросимова Л.А., Каюмов А.А., Светлаков А.П., Воробьев Е.С. Определение тока коррозии компьютерной обработкой поляризационных кривых. // Лакокрасочные материалы и покрытия. Современное состояние и тенденции развития. Сб. статей Всероссийской науч.-технич. конф. студентов и молодых ученых, декабрь 2005. Казан. гос. технол. ун-т. - Казань, 2005, с.99-103.The corrosion current density of steel is found from the potentiodynamic polarization curves taken at the potentiostat at a speed of 0.2 mV / s in the region of the corrosion potential (± 30 mV) according to the procedure described in the articles, see Elisavetsky AM, Ratnikov VN , Vlasov V.V., Katalov V.I. Calculation of the parameters of the kinetics equations of corrosion processes. Paints and varnishes, No. 6, 1997, p.26-28; Abrosimova L.A., Kayumov A.A., Svetlakov A.P., Vorobev E.S. Determination of corrosion current by computer processing of polarization curves. // Paintwork materials and coatings. Current status and development trends. Sat articles of the All-Russian scientific and technical. conf. students and young scientists, December 2005. Kazan. state technol. un-t - Kazan, 2005, p. 99-103.
Показатель защитного эффекта пигмента определяют по формуле 
Противокоррозионные свойства пигментов приведены в таблице 2.The anticorrosive properties of the pigments are shown in table 2.
Как видно из примеров конкретного выполнения, полученные по заявляемому способу пигменты по противокоррозионным свойствам не уступают пигменту, полученному по прототипу, содержащему токсичные хромсодержащие компоненты. При оптимальных условиях получения (пример 6) защитный эффект по сравнению с прототипом выше на 7.5%. Кроме того, в процессе получения пигмента на основе аспирационной пыли отсутствуют сточные воды.As can be seen from examples of specific performance, obtained by the present method, the pigments have the same anticorrosive properties as the pigment obtained by the prototype containing toxic chromium-containing components. Under optimal production conditions (example 6), the protective effect compared to the prototype is 7.5% higher. In addition, there is no waste water in the process of producing pigment based on suction dust.
Таким образом, заявляемый способ позволяет получить высокоэффективный противокоррозионный пигмент на основе отхода литейного производства без наличия в составе пигмента токсичных компонентов и промышленных отходов при его изготовлении и тем самым снизить его стоимость и сохранить экологию окружающей среды.Thus, the inventive method allows to obtain a highly effective anticorrosive pigment based on foundry waste without toxic components and industrial waste in the pigment during its manufacture and thereby reduce its cost and preserve the environment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008123965/04A RU2391365C2 (en) | 2008-06-06 | 2008-06-06 | Method of preparing anticorrosion pigment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008123965/04A RU2391365C2 (en) | 2008-06-06 | 2008-06-06 | Method of preparing anticorrosion pigment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008123965A RU2008123965A (en) | 2009-12-20 |
| RU2391365C2 true RU2391365C2 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=41625430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008123965/04A RU2391365C2 (en) | 2008-06-06 | 2008-06-06 | Method of preparing anticorrosion pigment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391365C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471835C1 (en) * | 2011-06-01 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Method of producing anticorrosive pigment |
| RU2505571C1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ПигБи" (ООО "НПП "ПигБи") | Method of producing anticorrosion pigment |
| RU2570455C2 (en) * | 2014-03-05 | 2015-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ПигБи" (ООО "НПП "ПигБи") | Method of producing anticorrosion pigment |
-
2008
- 2008-06-06 RU RU2008123965/04A patent/RU2391365C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| КОТЕЛЬНИКОВ Г.Р. и др. Лакокрасочные материалы и их применение, 1998, № 6, с.8-10. * |
| МАКАРОВ В.И. и др. Лакокрасочные материалы, 1999, № 5, с.3-4. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471835C1 (en) * | 2011-06-01 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Method of producing anticorrosive pigment |
| RU2505571C1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ПигБи" (ООО "НПП "ПигБи") | Method of producing anticorrosion pigment |
| RU2570455C2 (en) * | 2014-03-05 | 2015-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ПигБи" (ООО "НПП "ПигБи") | Method of producing anticorrosion pigment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008123965A (en) | 2009-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100239142B1 (en) | Corrosion inhibitors | |
| CN110343455B (en) | Water-based heavy-duty anticorrosive coating containing silane coupling agent modified graphene, preparation method and application | |
| JP6521262B2 (en) | Method of producing basic zinc cyanurate powder and method of producing antirust pigment composition | |
| MX2008013443A (en) | Method for the application of corrosion-resistant layers to metallic surfaces. | |
| RU2083616C1 (en) | Coating composition | |
| RU2391365C2 (en) | Method of preparing anticorrosion pigment | |
| AU604646B2 (en) | Amine-complexed zinc salts of organic diacids, anti-corrosion and anti-marine growth coating compositions containing the same, and method of making such compositions | |
| Feng et al. | Corrosion protection mechanism of aluminum triphosphate modified by organic acids as a rust converter | |
| LU et al. | Synthesis of aluminum tri-polyphosphate anticorrosion pigment from bauxite tailings | |
| CN103013334A (en) | Asphalt anticorrosive paint applied to hull bottoms | |
| WO2013141164A1 (en) | Method for producing zinc cyanamide | |
| JPS58168663A (en) | Powdered metal pigment composition and its preparation | |
| EP0389653A1 (en) | An anticorrosive pigment composition and an anticorrosive coating composition containing the same | |
| JPH04342770A (en) | Rust-proofing pigment composition and paint compounded therewith | |
| EP2163589B1 (en) | Anticorrosive pigment composition and water-based anticorrosive coating material containing the same | |
| JPH04149278A (en) | Anti-corrosive pigment composition | |
| RU2505571C1 (en) | Method of producing anticorrosion pigment | |
| KR20000029479A (en) | Anti-corrosion Coating Material | |
| Ahmed et al. | The effect of cobalt oxide on zinc oxide in a new anticorrosive green pigment | |
| CN106118171A (en) | A kind of metal heavy anticorrosive antirust paint | |
| RU2118973C1 (en) | Pigment and a method of its producing | |
| Stepin et al. | Properties of anti-corrosive ferrite pigment synthesized with the use of production waste | |
| RU2382062C2 (en) | Method of making chromate anticorrosive pigment | |
| Ahmed | Modified zinc oxide-phosphate core-shell pigments in solvent-based paints | |
| RU2570455C2 (en) | Method of producing anticorrosion pigment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200607 |