鈦白副產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，我國鈦白粉生產的主流工藝是硫酸法，而硫酸法在生產過程中不可避免地會產生大量的副產物七水硫酸亞鐵。然而，這些副產物大部分都沒有得到有效地資源化利用，不僅給鈦白粉生產廠家?guī)沓林氐呢摀?，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影響因素，以期為后續(xù)鐵黃鐵紅顏料的產業(yè)化及工藝條件的優(yōu)化，提供理論依據和指導。主要研究

2、內容如下：
　?。?）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量、產率、顏色和粘稠性的影響。結果表明，最佳工藝條件為：反應物堿比為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。所制晶種的產量和產率分別為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)無定形結構成長為納米級短棒狀的粒子，但不具備良好的晶體結構。

3、　　（2）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量、產率、顏色和鐵含量的影響。結果表明，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，反應溫度為80℃，空氣流量為2.5L/min，所制氧化鐵黃產品的產量和產率分別為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