[发明专利]一种由钢铁酸洗废液经过氧化铁黑路线制备氧化铁红的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种由钢铁酸洗废液经过铁黑路线制备氧化铁红的方法。

背景技术

酸洗是一种表面处理技术，该技术用化学的方法除去钢铁表面的氧化铁层。当用盐酸或 硫酸对钢铁进行酸洗后，大量的氧化物溶解生成FeCl₂或FeSO₄。因为废酸液中溶解有大量的 Fe²⁺和盐酸或硫酸，如果不经过处理就直接排放必将给环境带来很大的影响。因此研发出一 种新工艺回收利用废酸液中溶解的Fe²⁺，使之转化成有价值的材料就显得尤为重要。

氧化铁红(α-Fe₂O₃)是氧化铁中用途广泛的材料之一，用α-Fe₂O₃粉体做颜料，无毒、无 味，具有良好的耐温、耐侯、耐酸、耐碱以及高着色力、高透明度和强烈吸收紫外线等卓越 的性能，是传统颜料无法比拟的。正是因为氧化铁红具有这些优异的特性，使得它在高档汽 车面漆、建筑涂料、防腐涂料等粉末涂料以及塑料、橡胶、尼龙、油墨等许多领域中都得到 了广泛的应用。当前，氧化铁红在涂料行业的发展趋势是加大产品的高纯化、功能化、复合 化、精细化、微细化、多样化，提高出口价值的技术创造等要求。

随着世界范围内对全球生态环境的重视，从二次资源中获取原料制备氧化铁红也将成为 未来研究的一种趋势。虽然利用二次资源如钢铁酸洗废液、钛白副产绿矾等工艺尚不成熟， 但如果能够探索到一些有效的方法降低甚至去除杂质，这必将大大推动二次资源的综合利用， 同时也为氧化铁红的发展提供更为广阔的前景。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的钢铁行业面临的大量酸洗废液无法处理的难题，提 供一种由钢铁酸洗废液经过氧化铁黑路线制备氧化铁红的方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种由钢铁酸洗废液经过氧化铁黑路线制备氧化铁红的方法，包括如下步骤：

(1)钢铁酸洗废液的预处理：取钢铁酸洗废液，加入还原剂还原三价铁，使还原剂质量 含量为0.2％～1％，搅拌均匀，放置8‐14h；

(2)二次净化处理：在搅拌下，用碱调节预处理后的钢铁酸洗废液的pH＝4～8，加入助 剂使终浓度为45～70mg/l，在40～80℃，反应0.5-3h，静置、过滤，得二次净化处理后的溶液， 测溶液中Fe²⁺浓度；

(3)氧化铁黑的制备：将步骤(2)获得的溶液用水稀释使Fe²⁺＝0.3～1.2mol/l，调节 pH＝4.0～12，在60～95℃，在100-600rpm搅拌下，以流量为0.1～1.0m³/h通入空气，氧化至体 系中Fe³⁺与Fe²⁺的摩尔比为1.0～3.0时停止通气，分离、干燥得氧化铁黑。

(4)由氧化铁黑制备氧化铁红：将氧化铁黑在400～1200℃温度下，在空气气氛中进行 煅烧1～5h得氧化铁红。

还原剂为铁粉或废铁皮。

步骤(1)所述质量含量为0.3％～0.5％。

步骤(2)二次净化处理为：在搅拌下，用碱调节预处理后的钢铁酸洗废液的pH＝5～7， 加入助剂使终浓度为50～65mg/l，在50～65℃，反应0.5-3h，静置、过滤，得二次净化处理后 的溶液，测溶液中Fe²⁺浓度。

碱为氢氧化钠、氨水、碳酸钠或碳酸氢钠。

助剂为聚丙烯酰胺或聚氯化铁。

步骤(3)氧化铁黑的制备为：将步骤(2)获得的溶液用水稀释使Fe²⁺＝0.5～1.0mol/l， 调节pH＝6.0～9.0，在70～85℃，在100-400rpm搅拌下，以流量为0.2～0.8m³/h通入空气，氧 化至体系中Fe³⁺与Fe²⁺的摩尔比为1.5～2.5时停止通气，分离、干燥得氧化铁黑。

步骤(4)由氧化铁黑制备氧化铁红为：将氧化铁黑在450～900℃温度下，在空气气氛中 进行煅烧1～3h得氧化铁红。