Способ получения железотитановых пигментов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советски вСоциалистическиеРеспубяии(51)И. Кл,С 09 С 1/36 с присоединением заявки М 3 Ьсударстеанвв квинтет СССР в аием взоеретекке и еткрытвв(72) Автори изобретения ьСумский филиал Харьковского ордена Ленийа политехническогоинститута им. В,И. Ленина(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 железо- титановых пигментов общей формулы ГеТ 10 Т 10х, 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 при60 ОааС и размола Г 11.Недостатком данного способа является использование в качестве титаносодержащего сырья дорогостоящей пигментной двуокиси титана; Известен способ получения железотитановых пигментов путем обработкиотходящих газов сернокислотногопроизводства двуокиси титана, содержащих соединения титана и серы, водным раствором смеси сульфатов двухи трехвалентного железа с последующими отделенивм из полученной суспензии осадка, его прокаливаниеми размолом 2. фНедостаток известного способасостоит в том, что в осажденномпродукте задерживается значительное количество ионов сульфатов, чтопри последующем прокаливании эагрязняет пигмент примесями соединений серы и приводит к значительномувыделению серусодержащих газов0 и 0, что, в свою очередь, требует необходимости их повторногоулавливания,целью изобретения являетсяуменьшение содержания примесейсульфатных ионов в осажденном про929671 3дукте и снижение Выделения серусодержащих газов при прокаливании впроцессе получения железотитановыхпигментов.Поставленная цель достигаетсятем, цто согласно способу полученияжелезотитановых пигментов,. включающему обработку отходящих газов сернокислотного производства двуокисититана, содержащих соединения титана и серы, водным раствором сульфатов двух- и трехвалентного железа,отделение из полуценной при этомсуспензии осажденного продукта и егопрокаливание, в водный раствор суль"Фатов двух- и трехвалентного железаи дополнительно в суспензию передотделением из нее осажденного продукта вводят аммиак в суммарном количестве, обеспечивающем молярное отношение МН:ЕеОв суспенэии 6-6,3 иосажденный продукт перед прокаливанием подвергают водной промывке.Кроме того, в укаэанный водный раствор сульфатов железа амми-ак вводят до молярного отношенияМН,ГеО, равного 18-57Содержание МНв реакционной суспензии перед отделением осажденногопродукта в пределах 6-6,3 необходимодля практически полного связываниясоединений серы в виде сульфата ам"мония, с тем, цтобы перевести егопри последующей промывке в раствор,Для предотвращения потерь аммиакас обжиговыми газами и более полногоперевода его в водный раствор, егоВводят В процесс двумя потоками, Достадии обработки обжиговых газов ам"миэк ВВОдят частично В ВОдный растВор 4сульфатов железа до молярного отношения МН. ГеО з ч,8-5,7, а остальноеколичество аммиака вводят в смесьперед стадией отделения осадка изсуспенэии,45 Введение в смесь сульфатов двухи трехвалентного железа аммиака позволяет интенсифицировать абсорбционные процессы поглощения 501 и 0 при обработке отходящих газов 50Ъкак вследствие появления в абсорбенте основных солей железа, так и вследствие облегчения протекания окислительных процессов переводажелеза иэ двух- в трехвалентное состояние. а 50 Ъ до 504 В то же время количество введенного аммиака на этой стадии обеспечивает полное 4его химическое связывание с суль"фатным анионом и потери МН З в газовую фазу отсутствуют.. Зто обеспечивает рациональноеиспользование аммиака ввиду образования при промывке сульфата аммония в качестве ценного сырья дляпроизводства минеральных удобренийИзобретение позволяет снизитьсодержание сульфат-ионов в осажденном продукте до 0,07 по сравнению с более высоким их содержаниемв известном пигменте, составляющим23 73При этом, несмотря на большуюстепень абсорбции серусодержащихкомпонентов из отходящих газов попредлагаемому способу (80-85) посравнению с известным (55-657;), выделение серусодержащих газов припрокаливании снижается за счет ихсвязывания в сульфат-ионе в реакци.онной суспенэии при введении в нееаммиака и последующей промывки перед прокалкой,П р и м е р , Отходящие газы изпечей прокаливания метатитановойкислоты при сернокислотном производстве двуокиси титана, содержащие8 г/нм пыли Т 10, 2,52 нм 50,0,5 г/нм50, остальное - кислород,азот, углекислый газ и пары воды,поступают в абсорбер распылительного типа, Эти газы обрабатывают циркуляционной жидкостью, содержащейпреимущественно сульфаты трехвалентного железа, в которую добавляютсмесь сульфатов Ге 504 и Ге 2(504)и аммиачную воду. При обработке1000 нм отходящего обжиговогогаза, содержащего 3,125 10кгмоль50 , 0,5 1 О " кгмоль 50 и 6 10 кгмольТ 10 в циркуляционную жидкость вводят 7,ЙЦкгмоль Ее 504, 0,05 хх 10кгмоль Ге 1(504)и аммиачнуюводу, содержащую 19,5 .10кг/мольМНЗдо молярного отношения МНи Ге 0в смеси 5,31. В результате окислительных процессов в циркуляционной жидкости при поглощении 50 образуются сульфатные ионы, а двухвалентное железо окисляется до трехвалентного состояния.Из абсорбционной системы Обваботки отходящих газов выводят суспензию, в которую вводят дополнительно аммиачную воду, содержащую5 929673,44 кгмоль МН, обеспечивая молярное соотношение введенного в систему аммиака и Ге 03 6,25,Из полученнои суспенэии выделяютосадок и раствор сульфата аммония,содержащий 10,895 кгмоль 50 Ъ и22,7 кгмоль МН , в том числе0,91 кгмоль МНв несвязанном виде,Раствор сульфата аммония содержит1 056 кгмоль 02/м и,его направ ОЪляют для производства минеральныхудобрений. Осадок отмывают от водорастворимых соединений сульфатапутем последовательно противоточной двухкратной репульпации и фильтрации, Количество вводимой чистойводы для промывки осадка 3 кгмоль.Промывные воды направляют в циркуляционную жидкость для обработкигазов. юПосле промывки и фильтрации получено 35 кг влажного осадка, который содержит 3,67 10 1 кгмоль Ге 10 ,.6.10 кгмоль Т 10, 0,1210 кгмоль0,0,241 О кгмоль МН, 1,2 кгмоль 25НО,Полученный осадок далее сушати прокаливают при 750 С в течение3 ч ородукт прокалки охлаждаюти растирают, ЭОПолученный пигмент имеет молярное отношение ГеО . Т 1 О 1: 1, 65,Цвет полученного пигмента колеблется от темно-красного до темно-вишневого. 35Технико- экономический эффект изобретения определяется возможностьюполучения качественных железотитаноформула изобретения Источники информации40 принятые во вниманйе при экспертизе.1, Заявка ФРГ й 2343704,кл. С 09 С 1/36, опублик. 1975.2. Авторское свидетельство СССР.И 802338, кл. С 09 С 1/22, 1979. Составитель Л. РоманцеваРедактор О. Половка Техредй, Надь Корректор Н. Стец Заказ 3 11/33 Тираж 5 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,вых пигментов из утилизуемых отходов производства пигментной двуокиси титана при снижении загрязненияокружающей атмосферы вредными серусодержащими газами. Утилизация улавливаемых серусодержащих газов в виде сульфата аммония, применяемогонапример, 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения содержания примесей сульфатных ионов в осажденном продукте и снижения выделения серу- содержащих 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.ГеОв суспензии 6-6,3 и осажденный продукт перед прокаливанием подвергают водной промывке.2. Способ по и. 1, о т л и - ц а ю щ и й с я тем, что в указанный водный раствор сульфатов железа аммиак вводят до малярного отношения МН.ГеС равного 4,8-5,.