[go: up one dir, main page]

RU2683100C1 - Способ получения минеральных железосодержащих пигментов и наполнителей - Google Patents

Способ получения минеральных железосодержащих пигментов и наполнителей Download PDF

Info

Publication number
RU2683100C1
RU2683100C1 RU2017142069A RU2017142069A RU2683100C1 RU 2683100 C1 RU2683100 C1 RU 2683100C1 RU 2017142069 A RU2017142069 A RU 2017142069A RU 2017142069 A RU2017142069 A RU 2017142069A RU 2683100 C1 RU2683100 C1 RU 2683100C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fillers
production
fraction
pigment
feedstock
Prior art date
Application number
RU2017142069A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Валерьевич Чичварин
Виталий Петрович Смирнов
Михаил Витальевич Кантарчян
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РосМет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РосМет" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РосМет"
Priority to RU2017142069A priority Critical patent/RU2683100C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2683100C1 publication Critical patent/RU2683100C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/22Compounds of iron
    • C09C1/24Oxides of iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
    • C09C3/041Grinding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности, в производстве строительных материалов, резинотехнических изделий, пластиков, эмалей, керамики. Для получения железосодержащих пигментов и наполнителей исходное сырье подвергают сухой магнитной сепарации и отделяют магнитную фракцию. Проводят термическую обработку полученной фракции при температуре от 500 до 1000°С. Обожженный материал после охлаждения измельчают в роторно-вихревой мельнице и отбирают фракцию менее 45 мкм. В качестве исходного сырья используют пыль газоочистки электрометаллургического производства. Изобретение позволяет упростить технологию получения железооксидных пигментов и наполнителей, расширить их ассортимент, утилизировать пылевидные отходы электрометаллургического производства с получением продукта, обладающего однородностью фракционного и химического состава, глубоким цветом, высокой укрывистостью, светостойкостью. 2 ил., 2 табл., 4 пр.

Description

Изобретение относится к производству неорганических пигментов, а именно железооксидных, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности, в промышленности строительных материалов, производстве резинотехнических изделий и инженерных пластиков, производстве эмалей, керамики.
Из уровня техники известны способы получения железооксидных пигментов с использованием в качестве исходного сырья природных минералов и различных техногенных отходов, в частности металлургического производства (статья «Пигмент для окраски кирпича и бетона на основе отхода «пыли металлургического производства» Е.Н. Федосеева, А.Д. Зорин, В.Ф. Занозина, Н.В. Кузнецова, Л.В. Кабанова, Л.Е. Самсонова; Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2013, №4(1), с. 103-108).
Известен способ (патент РФ №2057154, кл. С09С 1/24, опубл. 23.03.1996) получения коричневого железосодержащего пигмента из шламов мелкодисперсной пыли мартеновского и электросталеплавильного производства, недостатком которого является использование гидротермальной обработки сырья с последующей отмывкой готового продукта и его термической обработкой.
Известен способ получения железооксидных пигментов из отходов водоочистки с содержанием железа не менее 42% (патент РФ №2471836, О.Д. Лукашевич, Н.Т. Усова, Л.В. Герб, О.Ю. Гончаров, опубл. 10.01.2013 Бюл. №1). Изобретение позволяет утилизировать отходы металлургического производства с получением железооксидных пигментов для цветных бетонов, тротуарной плитки, грунтовок, эмалей, красок. Недостатком описанной технологии является использование сложной многостадийной технологии, что сказывается на энергопотреблении.
Также известен способ получения железоокисных пигментов, включающих оксиды железа, кремния, алюминия, кальция, магния, натрия, калия и марганца, отличающихся тем, что, с целью улучшения перетираемости пигмента при расширении его цветовой гаммы, он дополнительно содержит оксид цинка (патент SU №1033517, Г.В. Голов, Н.Н. Кочетов, В.И. Червякова, В.Г. Жуков, К.С. Коноплева, Н.В. Лучина, В.К. Сухотин, В.А. Свистунов, опубл. 07.08.1983 Бюл. №29). Недостатками известного способа являются трудности в получении величины зерна требуемой мелкой фракции.
Наиболее близким из известных к описываемому изобретению является способ получения железооксидных пигментов из шлама газоочистки конверторного производства разделенного на фракции. Отделяют фракции крупностью до 10 мм, обезвоживают ее путем сушки при температуре 70-110°С до влажности не более 5%, измельчают до размера частиц не более 300 мкм. Для расширения цветовой гаммы продукт прокалывают после измельчения при 300-900°С. (патент РФ №2256679, Л.Л. Каленистов, Ждамаров А.В., опубл. 20.07.2005 Бюл. №20). Описанный метод заключается в сушке и измельчении с последующим прокаливанием, что не исключает процессов агломерации частиц пигмента.
Задачей настоящего изобретения является получение железооксидных пигментов из отходов - пыли газоочистки электрометаллургического производства. Конечный продукт - пигмент-наполнитель нескольких оттенков коричневого цвета с содержанием оксидов железа до 75%.
Задача решается тем, что в заявленном способе получения железосодержащих минеральных пигментов и наполнителей в качестве исходного сырья используются неиспользуемые отходы электрометаллургического производства - пыль газоочистки. Исходное сырье подвергают сухой магнитной сепарации и отделяют магнитную фракцию. Полученную фракцию подвергают термической обработке при температуре от 500 до 1000°С. Обожженный материал после охлаждения измельчают в роторно-вихревой мельнице и отбирают фракцию менее 45 мкм.
Заявленный способ получения пигментов-наполниетлей можно проиллюстрировать следующими примерами.
Пример 1. В качестве исходного сырья использовали пыль газоочистки электросталеплавильного производства следующего состава, мас. %: FeO3 - 75; Al2O3 - 0,6; СаО - 9,5; MgO - 4; SiO2 - 5,5; MnO - 5; С - 1; S - 0,02. Пыль газоочистки электросталеплавильного производства после магнитной сепарации подвергали термической обработке в течении 1 часа при температуре 500°С. После охлаждения обожженный материал измельчали в роторно-вихревой мельнице и отбирали фракцию менее 45 мкм. В результате был получен пигмент-наполнитель следующего цвета: коричневый марс (цвет имеет приблизительную длину волны в 612 nm, что соответствует международному классификатору RAL 8016 / Mahogany brown).
Пример 2. Пигмент-наполнитель, полученный по примеру 1, отличающийся тем, что термическую обработку проводили при температуре 700°С. В результате был получен пигмент-наполнитель следующего цвета: умбра натуральная (цвет имеет приблизительную длину волны в 613nm, что соответствует международному классификатору RAL 8016 / Mahogany brown).
Пример 3. Пигмент-наполнитель, полученный по примеру 1, отличающийся тем, что термическую обработку проводили при температуре 900°С. В результате был получен пигмент-наполнитель следующего цвета: гематит холодный (цвет имеет приблизительную длину волны в 620nm, что соответствует международному классификатору RAL 3007 / Black red).
Пример 4. Пигмент-наполнитель полученный по примеру 1, отличающийся тем, что термическую обработку проводили при температуре 950°С. В результате был получен пигмент-наполнитель следующего цвета: умбра жженая (цвет имеет приблизительную длину волны в 614nm, что соответствует международному классификатору RAL 8004 / Copper brown).
Химический состав полученных пигментов представлен в таблице 1.
Figure 00000001
Фракционный состав пигмента определяли с использованием лазерного анализатора размеров частиц FRITSCH ANALYSETTE 22 MicroTec PLUS. Результаты представлены на рисунке 1 и в таблице 2, данные которых указывают на то, что основная масса частиц пигментов сосредоточена в диапазоне от 2 до 20 мкм. Микроструктура пигмента представлена на рисунке 2.
Figure 00000002
При исследовании технологических свойств полученных по примерам 1-4 пигментов были установлены следующие показатели:
- показатель маслопоглощения 31 мл/100 г пигмента;
- показатель маслопоглощения 28,8 г/100 г пигмента;
- удельная электропроводность водного экстракта пигмента R=786 Ом⋅м;
- электропроводность водной вытяжки пигмента R=16,90 Ом⋅м;
- кислотное число пигмента K=10,6 мл, пигмент имеет щелочную реакцию среды;
- рН водной вытяжки пигмента=11,105;
- содержание летучих - 0,87% масс;
- термическая стойкость до видимого изменения цвета 250 и 500°С при использовании связующего и без него;
- укрывистость 38,6 г/м2;
- относительная красящая способность 120%;
- эквивалентная красящая способность 83:100;
- объем после уплотнения 100 мл пигмента V=95 мл;
- кажущаяся (насыпная плотность) ρ=1 г/ см3;
- истинная плотность ρ=3,33 г/см3.
Полученные данные указывают на то, полученные по заявляемому способу пигменты-наполнители на основе железосодержащих пылевидных отходов электрометаллургического производства отличаются однородностью фракционного и химического состава, обладают глубоким цветом с высокой укрывающей способностью и светостойкостью, высокой красящей способностью. Такие пигменты могут найти применение для наполнения и окраски резин и резинотехнических изделий, бетона и бетонных смесей, клинкерного облицовочного кирпича, полимеров и инженерных пластиков. Для производства художественных масляных и акриловых красок, водоэмульсионных красок и грунтовок, грунтов и эмалей на органической основе.
Таким образом, техническим результатом от использования предлагаемого способа является упрощение технологии получения железосодержащих минеральных пигментов, расширение ассортимента минеральных пигментов и наполнителей, утилизация пылевидных отходов металлургического производства.

Claims (1)

  1. Способ получения железосодержащих пигментов-наполнителей, включающий магнитную сепарацию исходного сырья, термообработку магнитной фракции в интервале температур от 500 до 1000°С, охлаждение и последующее измельчение, отличающийся тем, что исходное сырье подвергается сухой магнитной сепарации, измельчение производится в роторно-вихревой мельнице с отбором фракции менее 45 мкм, а в качестве исходного сырья используют пыль газоочистки электрометаллургического производства.
RU2017142069A 2017-12-01 2017-12-01 Способ получения минеральных железосодержащих пигментов и наполнителей RU2683100C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142069A RU2683100C1 (ru) 2017-12-01 2017-12-01 Способ получения минеральных железосодержащих пигментов и наполнителей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142069A RU2683100C1 (ru) 2017-12-01 2017-12-01 Способ получения минеральных железосодержащих пигментов и наполнителей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683100C1 true RU2683100C1 (ru) 2019-03-26

Family

ID=65858796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017142069A RU2683100C1 (ru) 2017-12-01 2017-12-01 Способ получения минеральных железосодержащих пигментов и наполнителей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683100C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2839542C1 (ru) * 2024-11-07 2025-05-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Способ получения железосодержащего пигмента для стеновой керамики

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005059038A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-30 Ferrinov Inc. A hydrometallurgical separation process of steel mill electric arc furnace (eaf) dust and the pigments obtained by the process
RU2256679C1 (ru) * 2004-02-19 2005-07-20 Каленистов Леонид Леонидович Способ получения железооксидных пигментов
WO2006133575A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Ferrinov Inc. Anti-corrosion pigments coming from dust of an electic arc furnace and containing sacrificial calcium
CN101508851A (zh) * 2009-03-10 2009-08-19 广州化工研究设计院 一种新型环保高效防锈颜料及其制造方法
RU2540640C1 (ru) * 2013-07-11 2015-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" Способ получения железоокисных пигментов

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005059038A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-30 Ferrinov Inc. A hydrometallurgical separation process of steel mill electric arc furnace (eaf) dust and the pigments obtained by the process
RU2256679C1 (ru) * 2004-02-19 2005-07-20 Каленистов Леонид Леонидович Способ получения железооксидных пигментов
WO2006133575A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Ferrinov Inc. Anti-corrosion pigments coming from dust of an electic arc furnace and containing sacrificial calcium
CN101508851A (zh) * 2009-03-10 2009-08-19 广州化工研究设计院 一种新型环保高效防锈颜料及其制造方法
RU2540640C1 (ru) * 2013-07-11 2015-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Нижегородский Государственный Университет Им. Н.И. Лобачевского" Способ получения железоокисных пигментов

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2851447C1 (ru) * 2024-10-31 2025-11-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Способ получения железосодержащих пигментов коричневого цвета
RU2839542C1 (ru) * 2024-11-07 2025-05-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Способ получения железосодержащего пигмента для стеновой керамики
RU2841385C1 (ru) * 2024-11-07 2025-06-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Способ получения железосодержащего пигмента для керамики

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Faria et al. Recycling of sugarcane bagasse ash waste in the production of clay bricks
Valanciene et al. The influence of mineralogical composition on the colour of clay body
KR101951503B1 (ko) 신규 카올린 기재 페인트 안료 증량제
CN1016606B (zh) 一种陶瓷粉末
CN103864321A (zh) 道路硅酸盐水泥及其生产方法
CN102815923B (zh) 一种利用尾矿制备装饰烧结砖的方法
CN104150497B (zh) 一种由全煤矸石制备超高白度煅烧高岭土的方法
CN103602144B (zh) 陶瓷喷墨打印用色釉混合型抗菌墨水及其制备方法
Ovčačíková et al. Metallurgy dusts as a pigment for glazes and engobes
RU2683100C1 (ru) Способ получения минеральных железосодержащих пигментов и наполнителей
CN104276576B (zh) 一种微波加热煅烧高白度粉末材料的装置
CN105693256A (zh) 一种陶瓷粉末
CN103496958B (zh) 低温烧结硅酸锆研磨介质及其制备方法
CN104445227B (zh) 一种镨黄颜料的制备方法
RU2256679C1 (ru) Способ получения железооксидных пигментов
CN106977232A (zh) 一种枣红色哑光釉料的制备方法
RU2540640C1 (ru) Способ получения железоокисных пигментов
CN103911029A (zh) 一种外墙涂料用粉体材料
CN118043410A (zh) 由过滤污泥生产颜料的方法及其应用
CN104016363B (zh) 酸化后的累托石粘土
RU2237075C2 (ru) Способ получения пигмента белого цвета
CN203976415U (zh) 一种微波加热煅烧高白度粉末材料的装置
CN101503578A (zh) 用红土制备氧化铁红颜料的方法
RU2471836C1 (ru) Способ получения железооксидных пигментов
CN203333323U (zh) 新型防锈漆用氧化铁红生产装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200713