Способ получения железотитановых пигментов

Способ получения железотитановых пигментов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски в Сециаиистмчесиие

Респубяии

< 1> 929671 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 16. 06. 80 (21) 2941066/23-26 (51)M. Кл.

С 09 С 1/36 с присоединением заявки М евеударстеанвв кеивтет

СССР ао делам взоеретенке и еткрытвв (23)Приоритет

Опубликовано 23 ° 05 82 Бюллетень Ме19

Дата опубликования описания 25. 05. 82 (53) УДК 667. 622. . 117. 2 118. 2 (088. 8) t

«

° Э,А. Карпович, Г.Л. Звягинцев, В.А. Зотовр и И.П : Воробьева (72) Автори изобретения

«

Сумский филиал Харьковского ордена Ленийа политехнического института им. В.И. Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОТИТАНОВЫХ ПИГМЕНТОВ

Йзобретение относится к пройзводству железотитановых. пигментов, предназначенных для использования в лакокрасочной промышленности и в качестве цветных наполнителей для керамики, пластмасс, бумаги и резины:

Известен способ получения железотитановых пигментов общей формулы

FeeiÎñ. ТiО ° х,где х=0-15,с кристаллической решеткой псевдобрукита или в виде смеси такого типа соединения с двуокисью титана ругильной или анатаэной формы путем приготовления суспензии из оксида или гидроксида железа и тонкодисперсной двуокиси или гидроокиси титана, сушки ее, последующего прокаливания при

° 600-1100оС и размола (11.

Недостатком данного способа является использование в качестве титаносодержащего сырья дорогостоящей пигментной двуокиси титана;

Известен способ получения железотитановых пигментов путем обработки отходящих газов сернокислотного производства двуокиси титана, содержащих соединения титана и серы, водным раствором смеси сульфатов двухи трехвалентного железа с последующими отделенивм из полученной суспензии осадка, его прокаливанием и размолом (2).

Недостаток известного способа состоит в том, что в осажденном продукте задерживается значительное количество ионов сульфатов, чтопри последующем прокаливании эаг IS рязняет пигмент примесями соединений серы и приводит к значительному выделению серусодержащих газов

S0g и S0g. что, в свою очередь, тре20 бует необходимости их повторного улавливания.

Целью изобретения является уменьшение содержания примесей сульфатных ионов в осажденном про929671

3 дукте и снижение выделения серусодержащих газов при прокаливании в процессе получения >келезотитановых пигментов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения железотитановых пигментов,. включающему обработку отходящих газов сернокислотного производства двуокиси титана, содержащих соединения титана и серы, водным раствором сульфатов двух- и трехвалентного железа, отделение из полученной при этом суспензии осажденного продукта и его прокаливание, в водный раствор суль" фатов двух- и трехвалентного железа и дополнительно в суспензию перед от делением из нее осажденного продукта вводят аммиак в суммарном количестве, обеспечивающем молярное отношение NHy.Fe 0 в суспенэии 6-6,3 и осажденный продукт перед прокаливанием подвергают водной промывке.

Кроме того, в укаэанный водный раствор сульфатов железа амми- ак вводят до молярного отношения

NH> .Fe<0 >, равного 4,8-5,7.

Содержание ИН в реакционной суспензии перед отделением осажденного продукта в пределах 6-6,3 необходимо для практически полного связывания соединений серы в виде сульфата ам" мония, с тем, чтобы перевести его при последующей промывке в раствор.

Для предотвращения потерь аммиака с обжиговыми газами и более полного перевода его в водный раствор, его вводят в процесс двумя потоками. До стадии обработки обжиговых газов ам" миак вводят частично в водный раствор сульфатов железа до молярного отношения МН . Fe 0 > 4,8-5,7, а остальное количество аммиака вводят в смесь перед стадией отделения осадка из суспенэии, 45

Введение в смесь сульфатов двухи трехвалентного железа аммиака позволяет интенсифицировать абсорбционные процессы поглощения SOq u

S0 при обработке отходящих газов 50

Ъ как вследствие появления в абсорбенте основных солей железа, так и вследствие облегчения протекания окислительных процессов перевода железа иэ двух- в трехвалентное состояние. а ЬОЪ до S04 В то же время количество введенного аммиака на этой стадии обеспечивает полное ф его химическое связывание с суль" фатным анионом и потери МН в газовую фазу отсутствуют.

- Это обеспечивает рациональное использование аммиака ввиду образования при промывке сульфата аммония в качестве ценного сырья для производства минеральных удобрений °

Изобретение позволяет снизить содержание сульфат-ионов в осажденном продукте до 0,073 по сравнению с более высоким их содержанием в известном пигменте, составляющим

23 74

При этом, несмотря на большую степень абсорбции серусодержащих компонентов из отходящих газов по предлагаемому способу (80-85 ) по сравнению с известным (55-6Я),. выделение серусодержащих газов при прокаливании снижается за счет их связывания в сульфат-ионе s реакционной суспензии при введении в нее аммиака и последующей промывки перед прокалкой.

Пример . Отходящие газы из печей прокаливания метатитановой кислоты при сернокислотном производстве двуокиси титана, содержащие

8 г/нм пыли Т10, 2,52 нм SO, 0,5 г/нм SO, остальное - кислород, азот, углекислый газ и пары воды, поступают в абсорбер распылительного типа, Эти газы обрабатывают циркуляционной жидкостью, содержащей преимущественно сульфаты трехвалентного железа, в которую добавляют смесь сульфатов FeS04 и Fey(S04) и аммиачную воду. При обработке

1000 нм отходящего обжигового газа, содержащего 3,125 10 кг-моль

S0, 0,5-10 "- кгмоль SO и 6 10 кгмоль

Ti0 в циркуляционную жидкость вводят 7,24-10 кгмоль FeS04, 0,05 х х10 кгмоль Ге, (04) и аммиачную воду, содержащую 19,5 -10 кг/моль

МНздо молярного отношения NH ply Ге, 0 в смеси 5,31.

В результате окислительных процессов в циркуляционной жидкости при поглощении 50 образуются сульфатные ионы, а двухвалентное железо окисляется до трехвалентного состоянияя.

Из абсорбционной системы обваботки отходящих газов выводят суспензию, в которую вводят дополнительно аммиачную воду, содержащую

5 9296

3,44 кгмоль NH, обеспечивая молярное соотношение введенного в систему аммиака и Fe 03 6,25.

Из полученнои суспенэии выделяют осадок и раствор сульфата аммония, содержащий 10,895 кгмоль SO и

22,7 кгмоль NH, в том числе

0,91 кгмоль NH в несвязанном виде.

Раствор сульфата аммония содержит

1 056 кгмоль SOg/м и,его направЪ ляют для производства минеральных удобрений. Осадок отмывают от водорастворимых соединений сульфата путем последовательно противоточной двухкратной репульпации и фильтрации. Количество вводимой чистой воды для промывки осадка 3 кгмоль.

Промывные воды направляют в циркуляционную жидкость для обработки газов. ю

После промывки и фильтрации получено 35 кг влажного осадка, который содержит 3,67- 10 1кгмоль Fe O, 6.10- - кгмоль T10q, 0,12-10 кгмоль

S0»0,24-10 кгмоль NH>, 1,2 кгмоль 25 н„о.

Полученный осадок далее сушат и прокаливают при 750 С в течение .

3 ч ородукт прокалки охлаждают и растирают. ЭО

Полученный пигмент имеет молярное отношение FegOg .TiO 1:1,65.

Цвет полученного пигмента колеблется от темно-красного до темно-вишневого. 35

Технико-экономический эффект изобретения определяется возможностью получения качественных железотитано71

Формула изобретения

Источники информации, 40 принятые во вниманйе при экспертизе .1. Заявка ФРГ и 2343704, кл. С 09 С 1/36, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР .l 802338, кл С 09 С 1/22 1979.

Составитель Jl. Романцева

Редактор О. Половка Техредй. Надь Корректор H. Стец

Заказ 3 11/33 Тираж 5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, вых пигментов из утилизуемых отходов производства пигментной двуокиси титана при снижении загрязнения окружающей атмосферы вредными серусодержащими газами. Утилизация улавливаемых серусодержащих газов в виде сульфата аммония, применяемого например, в производстве минеральных удобрений, также повышает экономичность способа получения железоокисных пигментов.

1. Способ получения желеэотитановых пигментов, включающий обработку отходящих газов сернокислотного производства двуокиси титана, содержащих соединения титана и серы, водным раствором сульфатов двух- и трехвалентного железа, отделение из полученной при этом суспензии осажденного продукта и его прокаливание, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания примесей сульфатных ионов в осажденном продукте и снижения выделения серусодержащих газов при прокаливании, в водный раствор сульфатов двухи трехвалентного железа и дополнительно в суспензию перед отделением из нее осажденного продукта вводят аммиак в суммарном количестве, обеспечивающем молярное отношение МН . Fe O в суспензии 6-6,3 и осажденный продукт перед прокаливанием подвергают водной промывке.

2. Способ по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что .в указанный водный раствор сульфатов железа аммиак вводят до малярного отношения NH .Fe g равного 4,8-5,7.