鈦白副產(chǎn)物硫酸亞鐵資源化制備氧化鐵黃與氧化鐵紅的研究.pdf

1、目前，我國鈦白粉生產(chǎn)的主流工藝是硫酸法，而硫酸法在生產(chǎn)過程中不可避免地會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物七水硫酸亞鐵。然而，這些副產(chǎn)物大部分都沒有得到有效地資源化利用，不僅給鈦白粉生產(chǎn)廠家?guī)沓林氐呢摀?dān)，而且還造成嚴重的環(huán)境污染和資源浪費。本文基于資源化利用鈦白副產(chǎn)物硫酸亞鐵的目的，以硫酸亞鐵為主要原料制備氧化鐵黃和氧化鐵紅顏料，系統(tǒng)地研究制備氧化鐵黃和氧化鐵紅的相關(guān)影響因素，以期為后續(xù)鐵黃鐵紅顏料的產(chǎn)業(yè)化及工藝條件的優(yōu)化，提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。主要研究

2、內(nèi)容如下：
　?。?）在晶種制備階段，考察堿比、硫酸亞鐵初始濃度、溫度、空氣流量和時間等因素對晶種產(chǎn)量、產(chǎn)率、顏色和粘稠性的影響。結(jié)果表明，最佳工藝條件為：反應(yīng)物堿比為0.5，硫酸亞鐵初始濃度為0.7mol/L，溫度為35℃，空氣流量為2.5L/min。所制晶種的產(chǎn)量和產(chǎn)率分別為4.00g和12.01g/h，呈棕黃色和膠體狀態(tài)。FESEM和XRD表明晶種是從非晶態(tài)無定形結(jié)構(gòu)成長為納米級短棒狀的粒子，但不具備良好的晶體結(jié)構(gòu)。

3、　?。?）在氧化鐵黃制備階段，考察晶種濃度、pH值、硫酸亞鐵初始投加量、溫度、空氣流量和時間等因素對氧化鐵黃產(chǎn)量、產(chǎn)率、顏色和鐵含量的影響。結(jié)果表明，最佳工藝條件為：pH=4.5～5.0，晶種濃度為20％，硫酸亞鐵初始投加量為60g，反應(yīng)溫度為80℃，空氣流量為2.5L/min，所制氧化鐵黃產(chǎn)品的產(chǎn)量和產(chǎn)率分別為20.97g和8.99g/h，顏色呈黃色，鐵含量為86.95%，已優(yōu)于行業(yè)一級品要求的86%。通過FESEM觀察，晶體的形貌為

4、長軸約200nm、短軸約20nm的棒狀顆粒；通過XRD分析，晶體的物相組成為FeOOH。
　?。?）在氧化鐵紅制備階段，通過熱重分析曲線，說明氧化鐵黃脫去一分子結(jié)晶水成為氧化鐵紅的起止溫度為175℃到285℃。考察煅燒時間與溫度對氧化鐵紅顏色與鐵含量的影響，結(jié)果表明，在500℃煅燒0.5h，氧化鐵紅顏色呈紅色，鐵含量為95.85%，優(yōu)于國家A類產(chǎn)品標準。通過FESEM觀察，晶體形貌為長軸約100nm、短軸約30nm的橢球狀顆粒；通