RU2110479C1 - Method of red iron-oxide pigment producing - Google Patents
Method of red iron-oxide pigment producing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110479C1 RU2110479C1 SU5050122A RU2110479C1 RU 2110479 C1 RU2110479 C1 RU 2110479C1 SU 5050122 A SU5050122 A SU 5050122A RU 2110479 C1 RU2110479 C1 RU 2110479C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pigment
- iron
- reactor
- air
- bacteria
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 title claims description 6
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 9
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 241000295146 Gallionellaceae Species 0.000 claims 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- -1 luminophores Substances 0.000 abstract 1
- 230000000485 pigmenting effect Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K ferric hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Fe+3] MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к утилизации железосодержащих отходов с получением пигментов, используемых для пигментирования лакокрасочных материалов, люминофоров красного цвета свечения, пластмасс, химических волокон, бумаги, черепицы и др. материалов. The invention relates to the disposal of iron-containing waste with the receipt of pigments used for pigmentation of paints and varnishes, red phosphors, glow, plastics, chemical fibers, paper, tiles and other materials.
Известен способ получения красного железооксидного пигмента, включающий окисление раствора, содержащего железо (II), термообработку полученного осадка, его отмывку и сушку. A known method for producing red iron oxide pigment, comprising oxidizing a solution containing iron (II), heat treatment of the obtained precipitate, washing and drying thereof.
Недостатками известного способа являются использование раствора, содержащего железо (II) с высокой концентрацией, наличие вредных стоков. The disadvantages of this method are the use of a solution containing iron (II) with a high concentration, the presence of harmful effluents.
Задача изобретения - получение высококачественного пигмента с использованием низкоконцентрированного раствора, содержащего железо (II). The objective of the invention is to obtain high-quality pigment using a low-concentrated solution containing iron (II).
Это достигается тем, что в способе получения красного железооксидного пигмента, включающем окисление раствора, содержащего железо (II), термообработку полученного осадка, его отмывку, сушку и размол полученного пигмента, согласно изобретению в качестве указанного раствора используют низкоконцентрированный раствор с pH 1,5-3,5, в частности шахтные воды, перед окислением выделяют из них железоокисляющие бактерии, а окисление ведут в реакторе, заполненном инертным волокном, в присутствии указанных бактерий, взятых в количестве 109 - 1010 клеток на 1 г инертного волокна, при температуре 15 - 50oC и аэрации указанного раствора с расходом воздуха, равном P/мин, где P - объем реактора. Термообработку осадка ведут в гидротермальных условиях при 180 - 260oC или на воздухе при 500 - 1000oC. В зависимости от температуры термообработки получают красные пигменты различных оттенков.This is achieved by the fact that in the method for producing a red iron oxide pigment, comprising oxidizing a solution containing iron (II), heat treating the precipitate obtained, washing, drying and grinding the obtained pigment according to the invention, a low-concentrated solution with a pH of 1.5 3,5, in particular mine water, before oxidation, iron-oxidizing bacteria are isolated from them, and oxidation is carried out in a reactor filled with an inert fiber in the presence of these bacteria taken in an amount of 10 9 - 10 10 cells per 1 g of inert fiber, at a temperature of 15 - 50 o C and aeration of the specified solution with an air flow equal to P / min, where P is the volume of the reactor. Heat treatment of the precipitate is carried out in hydrothermal conditions at 180 - 260 o C or in air at 500 - 1000 o C. Depending on the heat treatment temperature, red pigments of various shades are obtained.
Оптимальное количество бактерий определяется полнотой и временем окисления железа (II): при меньшей степени иммобилизации культуры бактерий процесс окисления железа проходит медленней и не до конца, а увеличение количества бактерий выше 1010 клеток на грамм волокна практически невозможно.The optimal number of bacteria is determined by the completeness and time of iron (II) oxidation: with a lower degree of immobilization of the bacterial culture, the process of iron oxidation is slower and not to the end, and an increase in the number of bacteria above 10 10 cells per gram of fiber is almost impossible.
Граничные значения температуры окисления связаны с тем, что при температуре ниже 15oC длительность процесса значительно увеличивается, а выше 50oC прекращается жизнедеятельность бактерий.The boundary values of the oxidation temperature are due to the fact that at temperatures below 15 o C the duration of the process increases significantly, and above 50 o C the bacteria stop functioning.
Расход воздуха менее P/мин значительно увеличивает время окисления, а повышение его является нецелесообразным, так как время окисления при этом уменьшается незначительно. Air consumption less than P / min significantly increases the oxidation time, and its increase is impractical, since the oxidation time is reduced slightly.
Уменьшение температуры гидротермальной обработки ниже 180oC не позволяет без инициатора полностью перевести аморфный осадок железа (III) в пигмент, а при температуре выше 260oC ухудшается цвет пигментов за счет увеличения среднего размера частиц, и пигмент приобретает коричневый оттенок. Термообработка в воздушной атмосфере при температуре ниже 500oC приводит к ухудшению цвета пигмента и маслоемкости, а при температуре выше 1000oC частицы пигмента спекаются, и ухудшаются все качественные показатели пигмента.A decrease in the temperature of the hydrothermal treatment below 180 o C does not allow the amorphous iron (III) precipitate to be completely converted into a pigment without an initiator, and at a temperature above 260 o C the color of the pigments deteriorates due to an increase in the average particle size, and the pigment acquires a brown tint. Heat treatment in an air atmosphere at a temperature below 500 o C leads to a deterioration in the color of the pigment and oil absorption, and at a temperature above 1000 o C, the pigment particles sinter, and all the quality indicators of the pigment deteriorate.
Пример 1. Шахтные воды с температурой 20oC из отработанной медной шахты, содержащие 1,8 г/л Fe2+, 0,3 г/л Fe3+, 90 мг/л Cu2+ 150 мг/л Zn2+, pH 2, пропускали через реактор, заполненный инертным волокнистым материалом, на котором предварительно иммобилизовали железокисляющие бактерии (выделенные из шахтных вод) в количестве 1010 клеток/г волокна. Через реактор барботировали воздух в количестве одного объема к объему реактора в минуту. Спустя 2 ч концентрация Fe3+ в растворе составила 2,1 г/л, Fe2+ - менее 0,007 г/л. Гидроксид железа (III), образовавшийся в результате окисления железа (II), помещали в автоклав и подвергали обработке при 220oC. В результате гидротермальной обработки формировался оксид железа с пигментными свойствами.Example 1. Mine water with a temperature of 20 o C from a spent copper mine containing 1.8 g / l Fe 2+ , 0.3 g / l Fe 3+ , 90 mg / l Cu 2+ 150 mg / l Zn 2+ ,
Другие примеры (2-17) аналогичны первому и отличаются параметрами окисления, которые приведены в табл. 1. Качественные показатели пигментов в зависимости от условий термообработки приведены в табл. 2. Other examples (2-17) are similar to the first and differ in oxidation parameters, which are given in table. 1. Qualitative indicators of pigments depending on the heat treatment conditions are given in table. 2.
Из представленных в табл. 1 и 2 примеров следует, что изобретение позволяет получить красные железооксидные пигменты различных оттенков, не уступающие по качественным показателям известным железооксидным пигментам, при этом применяется простая технология, утилизируются отработанные шахтные воды. Of the presented in table. 1 and 2 of the examples it follows that the invention allows to obtain red iron oxide pigments of various shades, not inferior in quality to the known iron oxide pigments, using a simple technology, waste mine water is utilized.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5050122 RU2110479C1 (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Method of red iron-oxide pigment producing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5050122 RU2110479C1 (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Method of red iron-oxide pigment producing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2110479C1 true RU2110479C1 (en) | 1998-05-10 |
Family
ID=21608228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5050122 RU2110479C1 (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Method of red iron-oxide pigment producing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2110479C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004033732A1 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-22 | Galina Arkadyevna Babadjanova | Method of iron (iii) hydroxide and oxide recovery by bacterial oxidation |
| RU2723426C1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-06-11 | Акционерное общество "Полиэкс" (АО "Полиэкс") | Composition for removing deposits of complex mineral-organic nature formed in a well during extraction of hydrocarbon or mineral resources |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4256508A (en) * | 1979-06-29 | 1981-03-17 | Basf Wyandotte Corporation | Iron oxide pigments with improved color strength |
-
1992
- 1992-06-30 RU SU5050122 patent/RU2110479C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4256508A (en) * | 1979-06-29 | 1981-03-17 | Basf Wyandotte Corporation | Iron oxide pigments with improved color strength |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004033732A1 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-22 | Galina Arkadyevna Babadjanova | Method of iron (iii) hydroxide and oxide recovery by bacterial oxidation |
| EA009324B1 (en) * | 2002-10-10 | 2007-12-28 | Галина Аркадьевна Бабаджанова | Method of iron hydroxides and oxides recovery |
| RU2723426C1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-06-11 | Акционерное общество "Полиэкс" (АО "Полиэкс") | Composition for removing deposits of complex mineral-organic nature formed in a well during extraction of hydrocarbon or mineral resources |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Arshad et al. | Degradation product distribution of Reactive Red-147 dye treated by UV/H2O2/TiO2 advanced oxidation process | |
| CN108675430B (en) | Catalytic method for generating sulfate radicals and reactive oxygen species and advanced oxidation method for refractory organic pollutants | |
| Hassaan et al. | Photocatalytic degradation of reactive black 5 using Photo-Fenton and ZnO nanoparticles under UV irradiation | |
| Khalik et al. | Decolorization and mineralization of batik wastewater through solar photocatalytic process | |
| DE1219009B (en) | Process for the production of gamma-FeOOH | |
| CN115041168B (en) | A red mud-based photo-Fenton catalyst for water treatment and its preparation method and application | |
| DE2725384A1 (en) | ADSORBENS AND ITS USES | |
| CN108298668A (en) | A kind of method of azo dyes gold orange-G in degrading waste water | |
| RU2110479C1 (en) | Method of red iron-oxide pigment producing | |
| AU626948B2 (en) | Black pigment, process for its preparation and its use | |
| CN108906075B (en) | CuO-MnFe2O4 composite material, preparation method, catalyst and application | |
| KR20170048369A (en) | Preparation of iron (iii) oxide pigment | |
| Ioannou et al. | Sunlight, iron and radicals to tackle the resistant leftovers of biotreated winery wastewater | |
| CN113603111B (en) | 4A zeolite with adjustable oxygen vacancy content and its preparation method and application | |
| CN107224974A (en) | α‑Fe2O3The preparation method and applications of/volcanic rock catalyst | |
| CN109772285A (en) | A kind of preparation method and application of heterogeneous light Fenton catalyst | |
| CN115869953A (en) | A kind of persulfate activated catalyst and its synthesis method and application | |
| CN116161770B (en) | A method for catalytically activating PMS to degrade organic pollutants | |
| RU2061008C1 (en) | Method for production of red ferrous-calcium pigment | |
| GB2025922A (en) | Process for biodegradable effluent treatment | |
| SU1658202A1 (en) | Method of producing colored pigment | |
| Azad et al. | Rapid decolorization of acid orange II in aqueous solution by waste Iron oxide particles | |
| Janarthanam et al. | GREEN SYNTHESIS OF FE NANOPARTICLES FROM Cissus quadrangularis AND EVALUATING ITS PHOTOCATALYTIC EFFICACY OF METHYL ORANGE USING RESPONSE SURFACE METHODOLOGY. | |
| SU715594A1 (en) | Method of surface treatment of pigment titanium dioxide of anatase modification | |
| CN101411981A (en) | Method for preparing combined modified catalyst for processing coloring agent waste water |