[发明专利]利用轧钢油泥生产三氧化二铁的方法

说明书

本发明涉及一种利用轧钢油泥生产三氧化二铁的方法，属于化工原料的生产方法。

三氧化二铁又称铁红，是一种用途非常广泛的化工原料，可以制造彩色建筑材料，在机械行业中用作研磨剂，经特殊处理后的铁氧体可以用于录像，录音磁带及磁力探伤等。此外，氧化铁红又是一种十分重要的颜料。生产铁红的方法很多，据朱骥良，吴申年主编的《颜料工艺学》介绍，常规的方法有干法和湿法两种。干法是用绿矾铁黄或者铁黑等化工原料经过煅烧，脱去结晶水后生成三氧化二铁。湿法生产是用硫酸或硝酸对铁皮和铁盐进行处理生成氢氧化物，铁的氢氧化物进一步脱水氧化即可生成三氧化二铁，以上这些方法共同的特点是工艺原料为冶金化工产品，原料价格高。为了克服这一缺点，必须寻找比较廉价的原料。在轧钢厂轧钢油泥是生产过程中产生的一种含油及大量氧化铁粉的废弃物，在轧钢厂中其排放量很大，如武钢每年排放各种轧钢油泥约1～2万吨。这种油泥粘性大，不宜作烧结原料，只能作为废物堆放，这样不仅侵占大量场地，而且还会造成严重的环境污染。

本发明的目的是利用轧钢油泥来生产三氧化二铁，以降低成本。

为了实现这一目的，本发明公开了一种利用轧钢油泥生产三氧化二铁的方法，其主要特点是将油泥进行焚烧，利用焚烧产生的高温及氧化气氛使油泥中的四氧化三铁氧化成三氧化二铁。与传统方法相比，用这种方法生产三氧化二铁，工艺简单，不需专用设备，成本可降低40～50％，而且可以消除环境污染，节约堆置场地，有明显的经济效益和社会效益。

以下对本发明的方法进行详细地说明。

轧钢油泥外观呈灰黑色，略带红色，含油水量高时油泥呈膏状，含油水量低时呈块状。因受轧钢及水处理工艺的影响油泥的成份波动较大，含油量一般为4～7％，其主要成份为铁氧化合物和少量的铁粉及其它杂质，铁氧化合物中FeO是与Fe₂O₃组成Fe₃O₄的形式存在，一般全铁含量为50％左右，要使油泥变成三氧化二铁首先就是要将Fe₃O₄氧化为Fe₂O₃，其次就是去除油泥中的油及其它杂质。具体工艺的关键是将油泥进行焚烧处理，焚烧1吨油泥能产生约200万千焦尔的热量，每吨Fe₃O₄全部氧化成Fe₂O₃约需30万千焦尔的热量，因此，焚烧油泥产生的热量不仅足以供给Fe₃O₄氧化反应，而且剩余的热量还可以用于其它工序。

油泥经焚烧氧化以后的产物是粉粒状的三氧化二铁和少量的二氧化硅、碳粉和酸碱氧化物杂质等。必须把杂质从上述氧化产物中除去。从分析结果可知，油泥中铁氧化合物的原始粒径小于100目，其中粒径小于320目的约占90％。在大于320目的颗粒中SiO₂约占3％，将大于320目的颗粒去除之后可使氧化产物中SiO₂的总量降至0.25％以下。碳粉的比重小，可以用漂洗法去除，酸碱氧化物杂质可以用化学方法使之变成可溶性盐，经过这些步骤便可得到合乎标准要求的三氧化二铁。

将上述方法用于生产的具体工艺如下：