Способ получения коричневого железоокисного пигмента

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2547487:

Общество с ограниченной ответственностью "Палитра" (RU)

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности, в производстве строительных материалов. Для получения коричневого железоокисного пигмента прокаливают красный шлам - отход глиноземного производства. Перед прокаливанием красный шлам разделяют по классам крупности с отбором фракции до 0,01 мм. Прокаливание этой фракции осуществляют на воздухе при температуре 220-280°C. Изобретение позволяет получить пигмент коричневого цвета с укрывистостью 8-9 г/м² без дополнительных добавок, снизить количество вредных выбросов в окружающую среду. 1 табл.

Изобретение относится к производству неорганических пигментов, а именно железоокисных пигментов коричневого цвета, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности, производстве строительных и других пигментированных материалов.

Известен способ получения железоокисных пигментов со структурой, содержащих 0,1-12,0% SiO₂ и 0,02-5,0% Al₂O₃. путем обжига смеси Fe₃O₄, SiO₂, Al₂O₃ при 200-700°C при подаче воздуха и кислорода. Способ предназначен для получения пигментов коричневого цвета. Недостатком данного способа является нестабильность химического состава, что не исключает появление различных оттенков.

Известен также способ получения красного железоокисного пигмента из красного шлама, отхода глиноземного производства, путем его прокаливания в смеси с фосфомелом.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является «Способ получения железоокисных пигментов» [Патент №2047631. Заявлен 17.08.1992. Опубликован 10.11.1995. Авторы - Калиниченко И.И., Соколов В.И., Никоненко Е.А., Колесникова М.П., Пуртов А.И.]. В данном способе предварительно производится разделение по классам крупности с отбором фракции частиц не крупнее 0,02 мм, и прокаливание этой фракции при 290-850°C. Пигменты получаются чистого красного цвета за счет α-Fe₂O.

Недостатком данного способа является невозможность получения коричневого пигмента вследствие перехода γ-Fe₂O₃ в α-Fe₂O₃ в указанном температурном диапазоне.

Задачей изобретения является получение пигмента коричневого цвета за счет отбора фракции до 0,01 мм при сохранении однородности дисперсного состава и укрывистости 8-9 г/м² [Калиниченко И.И., Колесникова М.П., Никоненко Е.А., Соколов В.И., Пуртов А.И. Гранулометрический состав красных шламов. Депон. ВИНИТИ 27.09.96, №2892 - B96. - Москва, 1996. - 5 с.].

Эта задача решается тем, что красный шлам перед прокаливанием разделяют по классам крупности с отбором фракции до 0,01 мм, причем прокаливание этой фракций осуществляют в воздухе при температуре 220-280°C.

Понижение содержания сульфидной серы за счет уменьшения размера отбираемой фракции и понижение размера частиц приводит к увеличению содержания оксидов железа, что обуславливает стабильный коричневый цвет получаемого пигмента, а наличие крупности не более 0,01 мм обеспечивает достаточную однородность состава и укрывистость полученного пигмента.

Нижний предел температурного интервала прокаливания обусловлен тем, что при 220°C шлам полностью обезвоживается. Верхний предел составляет 280°C, так как при более высокой температуре начинается образовании пигмента красного цвета вследствие перехода γ-Fe₂O₃ в α-Fe₂O₃.

Заявленным способом осуществлялось получение коричневого железоокисного пигмента из отвального шлама, взятого из шламохранилища Богословского алюминиевого завода, следующего химического состава в пересчете на оксиды, мас.%:, Fe₂O₃ - 38,3; Al₂O₃ - 15,89; CaO - 13,5; S - 1,45; TiO₂ - 3,8; SiO₂ - 6,72; Na₂O - 3,4; CO₂ - 3,24 (без ППП).

Пробу красного шлама массой 35 кг с влажностью 39% разделяли по классам крупности. Отбирали фракцию не крупнее 0,01 мм, которая имела следующий химический состав в пересчете на оксиды, мас.%: Fe₂O₃ - 45,0; Al₂O₃ - 14,28; CaO - 7,0; S - 0,74; TiO₂ - 3,84; SiO₂ - 8,78 (без ППП). Выход фракции 66,7%.

После разделения по классам крупности отобранную фракцию отфильтровывали, промывали до pH промывных вод, равного 8,5, и высушивали, после чего пробу делили на части и прокаливали по различным режимам. В таблице приведены технологические параметры и характеристики целевого продукта, полученного заявленным способом. Химический состав продукта определяется составом фракции - 0,01 мм. Отличием от прототипа является цвет пигмента, меньший процент выхода полезной фракции, температурный интервал.

Определение цвета и укрывистости полученного пигмента проводилось на основании стандартных методик [Добровольский И., Большаков А. и др. Методы технического анализа пигментного производства. - Челябинск, Южно-Уральское книжное издательство, 1973. С.212-213].

Использование заявляемого способа обеспечивает следующие технические результаты:

- получение железоокисного пигмента коричневого цвета с укрывистостью 8-9 г/м²;

- использование отхода производства глинозема - овального шлама (до 68%), без дополнительного сырья и добавок;

- отсутствие вредных выбросов в окружающую среду.

Таблица 1
Характеристика полученных пигментов	Класс крупности, мм Масса пробы, кг	Температура прокаливания °С	Среда	Цвет	Остаток после мокрого просеивания на сите 0063, %	Укрывистость г/м²	Диспергируемость, мкм
По заявляемому способу	Мельче 0,045 мм Масса 31 кг	220	Воздух	Коричневый	0,03	8	27
		220	Воздух	Коричневый	0,03	9	28
		Воздух	Коричневый	0,03	8	27
		240	Воздух	Коричневый	0,04	9	27
		240	Воздух	Коричневый	0,03	8	28
		Воздух	Коричневый	0,04	9	27
		260	Воздух	Коричневый	0,03	8	29
		260	Воздух	Коричневый	0,03	9	30
		Воздух	Коричневый	0,03	9	30
		280	Воздух	Коричневый	0,04	8	29
		280	Воздух	Коричневый	0,04	9	29
Воздух	Коричневый	0,04	9	30
По способу -прототипу	Мельче 0,02 мм Масса 24 кг	290	Воздух	Темно-красный	0,05	9	32
По способу -прототипу	Мельче 0,02 мм Масса 24 кг	500	Воздух	Чистый красный	0,03	7	27
850	Воздух	Чистый красный	0,05	11	30

Способ получения коричневого железоокисного пигмента из красного шлама - отхода глиноземного производства, включающий его прокаливание, отличающийся тем, что красный шлам перед прокаливанием разделяют по классам крупности с отбором фракции до 0,01 мм, причем прокаливание этой фракции осуществляют в воздухе при температуре 220-280°C.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Железооксидный пигмент содержит оксид железа(III) α-модификации с пластинчатой формой кристаллов.

Способ получения железоокисных пигментов // 2540640

Изобретение может быть использовано в производстве декоративных строительных материалов. Способ получения железоокисных пигментов включает отделение фракции крупностью до 10 мм из шлама газоочистки мелкодисперсной пыли металлургического производства, ее обезвоживание путем сушки и последующее измельчение.

Способ получения магнетита // 2524609

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения магнетита включает окисление железа при проведении электролиза.

Способ комплексной переработки мартит-гидрогематитовой руды // 2521380

Изобретение может быть использовано при получении железооксидных пигментов. Способ комплексной переработки мартит-гидрогематитовой руды включает грохочение руды, магнитную сепарацию с получением магнитной и немагнитной фракций, измельчение, гидравлическую классификацию, сгущение и сушку.

Способ получения противокоррозионного пигмента // 2505571

Магнитные преобразователи // 2500622

Изобретение относится к получению биосовместимых магнитных наночастиц и может быть использовано для терапевтических целей, в частности для борьбы с раком. Способ получения наночастиц, включающих оксид железа и кремнийсодержащую оболочку и имеющих значение удельного коэффициента поглощения (SAR) 10-40 Вт на г Fe при напряженности поля 4 кА/м и частоте переменного магнитного поля 100 кГц, содержит следующие стадии: А1) приготовление композиции по меньшей мере одного железосодержащего соединения в по меньшей мере одном органическом растворителе; В1) нагрев композиции до температуры в диапазоне от 50°C до температуры на 50°C ниже температуры реакции железосодержащего соединения согласно стадии С1 в течение минимального периода 10 минут; С1) нагрев композиции до температуры между 200°C и 400°C; D1) очистку полученных частиц; Е1) суспендирование очищенных наночастиц в воде или водном растворе кислоты; F1) добавление поверхностно-активного соединения в водный раствор, полученный согласно стадии E1); G1) обработку водного раствора согласно стадии F1) ультразвуком; H1) очистку водной дисперсии частиц, полученных согласно стадии G1); I1) получение дисперсии частиц согласно стадии H1) в смеси растворителя из воды и растворителя, смешивающегося с водой; J1) добавление алкоксисилана в дисперсию частиц в смеси растворителя согласно стадии I1); и К1) очистку частиц.

Способ переработки железной руды с получением пигмента и брикетов // 2476468

Изобретение относится к способу получения природных (несинтетических) железоокисных пигментов, которые могут использоваться в специальных антикоррозионных грунтовках, применяемых в том числе и для нужд кораблестроения с одновременным получением сырья для металлургической промышленности в виде брикетов.

Способ получения железооксидных пигментов // 2471836

Изобретение относится к области получения неорганических, в частности железооксидных, пигментов, применяемых для производства красок, которые могут найти применение в промышленности строительных материалов (для получения цветных бетонов, тротуарной плитки, грунтовок, эмалей, красок), а также к области утилизации отходов станций водоподготовки - шламов, выделенных из железистых подземных вод при их очистке для производственных и хозяйственно-бытовых нужд населения.

Способ получения антикоррозионного пигмента // 2471835

Изобретение относится к получению антикоррозионных пигментов, которые могут быть использованы для приготовления консервационных смазок. .

Способ получения неорганического хроматического пигмента // 2457226

Изобретение относится к технологии получения неорганических пигментов из отходов производства и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности при производстве лакокрасочных материалов.

Способ производства железоокисных пигментов и сульфата калиевых удобрений // 2562265

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения железоокисных пигментов готовят суспензию зародышей. На стадии окисления металлического лома в кислой среде для нейтрализации кислоты и регулирования pH используют 20% водный раствор гидроксида калия. Осуществляют многократную промывку пигмента. Стоки при концентрации сульфата калия 5-10% направляют в вакуумную кристаллизационную установку выпарки растворов. Загрязненную солями сульфата калия технологическую воду методом выпаривания и конденсации преобразуют в чистую воду с концентрацией солей 150 г/м3. Воду используют в производстве железоокисных пигментов. Полученный при выпаривании сульфат калия используют в качестве калиевого удобрения. Изобретение позволяет исключить образование загрязненных сточных вод, твердых отходов и выбросов паров аммиака, получить сульфат калия в качестве дополнительного продукта. 1 ил.

Способ получения противокоррозионного пигмента // 2570455

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. Противокоррозионный пигмент получают на основе отхода электропечей литейного производства - аспирационной пыли, содержащей, мас.%: Fe2O3 63,9-70,0, FeO 7,0-11,32, SiO2 8,9-16, Al2O3 1,45-3,12. Аспирационную пыль смешивают в сухом виде с бруситом, природным минералом гидроксида магния, при соотношении аспирационная пыль:брусит, мас.%, равном 60-40:40-60, соответственно. Полученную смесь прокаливают в течение 3,5-5 ч при температуре 550-650°С. Изобретение позволяет повысить противокоррозионные свойства противокоррозионного пигмента и снизить энергетические затраты на его получение за счет уменьшения температуры прокаливания. 1 табл., 28 пр.

Синтез высокопроизводительных индикаторных частиц оксида железа для визуализации с применением намагниченных частиц (мрi) // 2575024

Изобретение относится к химической промышленности. Способ включаюет в себя суспендирование оксида/гидроксида железа и олеиновой кислоты или ее производного в первичном органическом растворителе; повышение температуры суспензии с заданной скоростью до максимальной температуры от 340°C до 500°C; выдержку суспензии при максимальной температуре в течение примерно от 0,5 до 6 ч; охлаждение суспензии; добавление вторичного органического растворителя; осаждение наночастиц посредством добавления осадителя и удаление избытка растворителя; диспергирование наночастиц во вторичном органическом растворителе; смешивание дисперсии с раствором полимера; удаление вторичного органического растворителя. Изобретение позволяет получить растворимые в воде наночастицы оксида железа. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 17 ил.

Пигменты с кислотостойким покрытием // 2592534

Изобретение относится к применению пигментов с кислотостойким покрытием в ПВХ-пластикате. Описаны пигменты, которые выбраны из группы кислоторастворимых пигментов, состоящей из Fe2O3, FeOOH, Fe3O4, смешанных оксидов железа и марганца, ZnO, ферритов цинка и комбинации двух или более из этих пигментов, и покрытых пентаэритритом в качестве органического соединения, плавящегося при Т>200°С, что придает кислотоустойчивость, в качестве цветного или белого пигмента в ПВХ-пластикате (поливинилхлорид-пластикате). Технический результат - применение пигментов в составе ПВХ, при термопластической обработке которого не образуются пригары. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Способ переработки кремнеземистых пород // 2602543

Изобретение относится к технологии получения неорганических железооксидных пигментов на кварцевой основе при переработке твердых отходов горно-обогатительных предприятий металлургического комплекса и может быть использовано в строительной, лакокрасочной промышленности и в производстве пигментов-наполнителей для полимерных материалов (пластмасс, резин, эмалей, красок, клеев и др.). Описан способ переработки кремнеземистых пород с получением наполнителей-пигментов, который включает термообработку при температуре 400-750°С, с последующим измельчением продукта до частиц со средним размером 1-63 мкм, где в качестве кремнеземистой породы используют отходы горно-обогатительных предприятий металлургического комплекса следующего состава, масс. %: оксид кремния - 62-72; оксиды железа (Fe2O3+FeO) - 8,55-10,2; остальные примеси отхода: оксид кальция - 2,00-2,52; оксид алюминия - 3,5-4,53; оксид магния - 2,2-4,32; примеси (Na2O+K2O) - 1,8-2,66 и вода остальное, а термообработку проводят в течение 2 часов. Технический результат: улучшение малярно-технологических показателей наполнителей-пигментов на основе кремнеземистых пород, а именно снижение маслоемкости и укрывистости. 1 ил., 3 табл., 4 пр.

Способ получения железоокисных пигментов с антикоррозионными свойствами // 2607584

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности для приготовления грунтовок и защитных покрытий. Для получения железоокисного пигмента с антикоррозионными свойствами прокаливают отход глиноземного производства - красный шлам. Перед прокаливанием красный шлам разделяют по классам крупности с отбором фракции до 0,02 мм и дополнительно от 0,02 до 0,045 мм. Указанные фракции обрабатывают ортофосфорной кислотой при нагревании до pH=6, суспензию фильтруют, высушивают, прокаливают на воздухе, охлаждают и измельчают. При прокаливании при температуре 200-250°C получают пигмент коричневого цвета. В случае прокаливания при температуре 600-650°C получают пигмент красного цвета. Изобретение позволяет получить железоокисные пигменты с укрывистостью 8-10 г/м2 при использовании красного шлама без дополнительного сырья и добавок, исключить вредные выбросы в окружающую среду. 1 табл., 1 пр.

Способ комплексной переработки титансодержащего минерального сырья // 2620440

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. При переработке исходного титансодержащего минерального сырья его увлажняют и смешивают с гидродифторидом аммония в стехиометрическом соотношении. Далее нагревают до температуры 108-130°C при перемешивании в течение 40-60 мин. Затем выщелачивают 15-18%-ным раствором фторида аммония при температуре 70-75°C и Т:Ж=1:100. Полученный нерастворимый осадок фтораммонийных солей железа отделяют от раствора фильтрованием и отмывают 10%-ным раствором фторида аммония при температуре 70-75°C. Декантацией отделяют от осадка более тяжелые частицы непрореагировавшего исходного минерального сырья. Полученный после фильтрации декантанта раствор, содержащий фторотитанат аммония, объединяют с раствором, отфильтрованным после выщелачивания, и подвергают доочистке от железа. Доочистку проводят путем частичного гидролиза 25%-ным раствором аммиака, который постепенно добавляют к фильтрату до pH 6,5-7,5 при температуре около 75°C. Далее проводят гидролиз полученного раствора добавлением раствора аммиака до pH 9 с осаждением оксопентафторотитаната аммония, который подвергают пирогидролизу с получением диоксида титана. Осадок солей железа обрабатывают 15-20% плавиковой кислотой с получением осадка фторидов кальция, магния и алюминия с мелкими частицами исходного титансодержащего сырья и кислого раствора фтораммонийной соли железа. Этот раствор нейтрализуют с помощью 25%-ного раствора аммиака до pH 4-5 с высаливанием фтороферрата аммония (NH4)3FeF6 с чистотой 99%. Фтороферрат аммония отфильтровывают и подвергают ступенчатому пирогидролизу до 450-500°C с получением красного оксида железа(III) пигментного качества. Непрореагировавший минеральный остаток направляют на дальнейшую переработку для извлечения соединений РЗЭ. Изобретение позволяет увеличить полноту и эффективность переработки ильменитового концентрата, расширить круг товарных продуктов и уменьшить количества отходов при одновременном повышении степени очистки товарных продуктов. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

Способ получения сульфата магния и железоокисных пигментов из отходов производств // 2634017

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения сульфата магния и железооксидных пигментов из отходов производств осуществляют взаимодействие тонкодисперсного магнийсодержащего сырья с сернокислым отработанным травильным раствором, содержащим сульфат железа. В качестве магнийсодержащего сырья используют доломитовую пыль, образующуюся при прокаливании доломита при температуре 600-750°С. Соотношение сульфат-ионы : доломитовая пыль в травильном растворе составляет 1:1,1. Проводят гидротермальную обработку полученной суспензии, продувая раствор воздухом, кислород которого окисляет железо Fe+2 в Fe+3. Осадок отделяют на фильтр-прессе и отмывают от водорастворимых соединений. Проводят термообработку осадка в железооксидный пигмент. Сушку и измельчение железооксидного пигмента осуществляют одновременно в комбинированной распылительной сушилке. Отделенный на фильтр-прессе фильтрат и промывную воду, содержащие сульфат магния, подают в реактор. Повышают в растворе содержание сульфат-ионов до 35-40% добавкой концентрированной серной кислоты и проводят нейтрализацию доломитовой пылью при температуре 80-100°С до pН, равного 7,0-7,5. Кристаллизацию сульфата магния проводят в кристаллизаторе. Изобретение позволяет повысить выход сульфата магния и железооксидных пигментов, снизить энергозатраты при переработке сернокислого отработанного травильного раствора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 3 пр.

Способ получения красного железоокисного пигмента // 2640550

Изобретение относится к неорганическим пигментам, а именно к способу получения красного железоокисного пигмента. Способ включает окислительный гидролиз водных растворов сульфата железа(II) при температуре от 15 до 40°C и pH реакционной среды от 4 до 12 с последующей гидротермальной обработкой образовавшейся суспензии из оксигидроксидов железа(III) при температуре от 160 до 230°C. Причем перед началом стадии окислительного гидролиза в реакционную среду вводят добавки, стабилизирующие рост кристаллов. В качестве таких добавок используют полифосфаты или силикаты натрия в количестве от 1 до 50 ммоля на 1 моль оксигидроксида железа(III). Изобретение обеспечивает улучшение качественных показателей красного железоокисного пигмента за счет снижения его полидисперсности в 1,25-1,4 раза по сравнению с ближайшим аналогом. 1 табл., 3 пр.

Способы получения слоев с эффектами // 2648063

Изобретение относится к области защиты документов от подделки и противозаконного воспроизведения, в частности к способу получения слоя с оптическим эффектом (OEL) на подложке. Способ включает: а) нанесение на поверхность подложки состава покрытия, содержащего пластинчатые магнитные или намагничиваемые частицы пигмента и связующий материал, причем указанный состав покрытия находится в первом состоянии; b) воздействие на состав покрытия динамическим магнитным полем первого устройства, генерирующего магнитное поле, с ориентированием двухосно по меньшей мере части пластинчатых магнитных или намагничиваемых частиц пигмента; с) воздействие на полученный при этом состав покрытия статическим магнитным полем второго устройства, генерирующего магнитное поле, с переориентированием одноосно по меньшей мере части пластинчатых магнитных или намагничиваемых частиц пигмента; d) обеспечение затвердевания полученного при этом состава покрытия до второго состояния с фиксацией пластинчатых магнитных или намагничиваемых частиц пигмента в принятых ими положениях и с принятыми ими ориентациями. Технический результат - обеспечение на защищаемом документе усложненных и/или динамических оптических эффектов, и/или улучшенной отражательной способности и/или контрастности. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 2 пр.