Способ получения коричневого железоокисного пигмента

Способ получения коричневого железоокисного пигмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (n>881102

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 120479 (21) 2751921/23-26 (53)hh. Кл.з

С 09 С 1/24 с присоединением заявки М?

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (23) Приоритет

Опубликовано 151181. Бюллетень 8942 (53) УДК 667.622. .117.22-122.15 (088.8) Дата опубликования описания 151131 (72) Авторы изобретения

Е.A. Индейкин, В.М. Макаров, A

И.В. Савицкая и Л.Г. Дербен (71) Заявитель

Ярославский политехнический инститчт;:,:,:, --,." (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРИЧНЕВОГО

ЖЕЛЕЗООКИСНОГО ПИГМЕНТА

Изобретение относится к технологии получения коричневых железоокисных пигментов, используемых в лакокрасочной промышленности.

Известен способ получения окислов железа из жидких отходов, содержащих соли двухвалентного железа, путем их обработки газовыми окислителями ,и щелочью. при рН 5-6 до получения осадка, используемого в качестве пигмента (1).

Известен также способ получения коричневого железоокисного пигмента путем электрохимического растворе-15 ния железосодержащего анода в растворе хлорида и/нли сульфата натрия при одновременном окислении осаждае" мого продукта кислородом воздуха при

80-90 С и плотности тока порядка 20

50 A/äì . Процесс окисления по данному способу осуществляется при непрерывном пропускании воздуха череэ укаэанный злектролитический раствор. Образовавшийся осадок затем отфильтровывают, промывают и сушат при 100 С и размалывают. Для получения коричневого пигмента высушенный осадок дополнительно прокаливают при 600 С(2) . 30

Недостатком данного способа asляется необходимость использования специально приготовленных солей щелочных металлов, что удорожает процесс. Достаточно высокая плотность тока и повышенная температура процесса повышает энергозатраты процесса.

Цель изобретения — удешевление коричневого железоокисного пигмента и снижение энергозатрат процесса его получения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения коричневого железоокисного пигмента путем электрохимического растворения железосодержащего анода в виде отхода механической металлообработки в виде стальных пластин или стружек в растворе солей тяжелых металлов, представляющего собой сточные воды гальванического производства, и окисления, осаждаемого при этом железоокнсного продукта кислородом воздуха в присутствии зародышей гидроокисй железа при рН 5-9 при 20-40 С и плотности тока электрохимического процесса 1-2 A/äì с последующим отделением образовавшегося при этом осадка, промывкой его, сушкой и про881102.5

f5

30

40

55

ВНИИПИ Заказ 9869/41 Тираж 687 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул. Проектная, 4 каяиванием в качестве раствора солей! метаАлов используют сточные воды гальванического производства, содержащего ионы тяжелых металлов, и процесс электрохимического растворения и окисления ведут в присутствии зародышей гидроокиси железа при рН 5-9, При этом в качестве железосодержащего анода применяют отход механи.ческой металлообработки в виде пакетов из стальных или чугунных стружек.

Процесс электрохимического раство рения и окисления проводят при 2040 C и плотности тока 1-2 A/äì2.

Сточные воды гальванопроизводства представляют собой растворы солей тяжелых металлов с концентраци-. ей следующих ионов металлов мг/л:

Fe 5-60 С Р 2-200, Сг 1-70; Zn

2-40, C d О, 5-80 N i О, 5-60; Т i "

0,5-80; С о 0,1-180, My+2 0,5-20.

В качестве катода электрохимического процесса используют стальные пластины из Ст 3, Ст 10, Ст 20, Ст 35,Ст 45,а в качестве растворимого анода пакеты из стальной стружки марок стали Ст, 3, Ст 10, Ст 20, Ст 35,Ст 45 или из чугунной стружки из серого и ниэкомолекулярного чугуна Сч 12-24, Сч 13-36, Сч 15-32, ЧНХТ, ЧН1йЧД, ЧН1МШ.

Данный способ обеспечивает удешевление коричневого железоокисного пигмента за счет его получения из отходов гальванопроизводства и механической металлообработки. При этом предложенный процесс требует меньших энергозатрат ввиду возможности его осуществления при меньших температурах и меньших плотностях тока по сравнению с известным.

Пример 1. В реактор, снабженный катодом, представляющим собой стальную пластину и анодом в виде пакета из железной стружки и других отходов металлообработки, подают сточную воду гальванических. цехов с рН 5-5 5. Затем в раствор вводят зародыши гидроокиси железа в количестве 10 вес.В готового пигмента. На электроды подают постоянный электрический ток с плотностью 1 А/дм2.

По мере растворения анода рН раствора поднимается до 8-9. Температуру в электрокоагуляторе поддерживают при 20 С. Процесс осажедния железоокисного продукта осуществляют 10мин.

Одновременно в осадок выпадают также ,гкдроокиси присутствующих в сточной воде металлов. Осажденный пигмент выделяют из раствора центрифугировакием, промывают и сушат при 105 С до получения продукта коричневого цвета, обладающего парамагнитными свойствами. Данный продукт прокаливают при 650 С 1 ч до получения нигмента красно-коричневого оттенка.

Свойства данного пигмента следукщие: красящая способность 110-120% по отношению к образцу коричневого пигмента, полученного стандартным методом осаждения из солей железа, укрывистость 12-15 г/м, чистота цвета 38,5Ъ., яркость 34,1%, дисперсность 60 нм, удельная поверхность

170 м /г, содержание железа в перес2 чете на Fe20> 80-86%, содержание веществ, растворимых в воде не более

0,2-0,3Ъ, содержание влаги не более

0,5-1,0Ъ, рН водной вытяжки 5,5-7, остаток после мокрого просева на сите с сеткой 0056 К отсутствует, устойчив при 600 C. Повышенная термостойкость предложенного пигмента обусловлена наличием в его составе окислов тяжелых метаЛлов.

Предлагаемый способ получения koричневого железоокисного пигмента может быть реализован на действующих установках очистки сточных вод методом электрокоагуляции без дополнительных капиталовложений на организацию данного пигментного производства.

ФормУла изобретения

1. Способ получения коричневого железоокисного пигмента, включающий электрохимическое растворение железосодержащего анода в растворе солей металлов, окисление осаждаемого при этом железоокисного продукта кислородом воздуха, последующее отделение образовавшегося осадка, промывку его сушку и прокаливание, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью удешев-., ления целевого продукта и снижения энергозатрат на процесс его получения в качестве раствора солей металлов используют сточные воды гальванического производства, содержащие ионы тяжелых металлов, и процесс электрохимического растворения и окисления ведут в присутствии зародышей гидроокиси железа при рН 5.-9.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве железосодержащего анода применяют отход механической металлообработки в виде пакетов из стальных или чугунных стружек.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что электрохимическое растворение и окисление проводят при 20-40 С и плотности тока 1-2A/äì

Источники информации., принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции 9 2278630, кл. С 01 G 49/06, опублик. 1975.

2. Патент США Р 2289258, кл. 23-200, опублик. 1942.