Лако-красочные материалы — производство

Красную окись железа получают прокаливанием осажденных гидратов окиси железа, а также желтой и черной окисей железа, изготовленных путем окисления металлического железа кислоро­дом воздуха или нитробензолом.

Прокаливание осажденных гидратов окиси железа. Гидраты окиси железа можно получать любыми методами, например, оса­ждением солей окиси железа основаниями, гидролизом солей окиси железа и др. Обычно же их получают обработкой сернокис* лого железа содой, хлористого железа мелом или известью с по­следующим окислением выпавшего осадка. Происходящие при этом реакции могут быть представлены следующими уравнениями.

Осаждение:

2FeS04 + 2Na3C03 —* 2FeC03 + 2Na2S04
2FeCl2 + 2CaC03 —► 2FeC03 + 2CaCI2
2 FeCI2 + 2Ca (OH)2 —». 2Fe (OH)2 + 2CaQ2

Окисление:

2FeC03 +H2O + 0,5O2 —► Fe3Oj • НяО 4-2C02 2Fe (OH)a + H20 +0,5O2 —> Fe203 ■ H20 ■+ 2H20

Окисление производится кислородом воздуха, который пропу­скают через массу с определенной скоростью; температура окис­ления может изменяться от 20 до 100°.

Для окисления можно применять и другие окислители, напри­мер бертолетову соль.

Цвет осадка после окисления может быть желтым, коричне­вым, коричнево-красным и даже черным в зависимости от усло­вий осаждения и температуры окисления.

Условия получения гидратов окиси железа почти не отли­чаются от условий получения желтых марсов (стр. 437). Приве­дем для примера краткое описание процесса получения гидратов окиси железа.

В деревянный бак, снабженный мешалкой и воздушным бар­ботером, загружают 20—25% раствор хлористого железа и сус­пензию мела (из расчета полного осаждения железа) и окисляют на холоду сильной струей воздуха при постоянном размешивании. Длительность окисления 6—8 час. Вместо мела можно применять гидрат окиси кальция, который добавляют в 5—6 приемов из рас­чета осаждения 95—98%-железа; при этом все время продувают воздух для окисления.

Полученный осадок гидрата окиси железа промывают до со­держания в промывной воде не более 0,5 г/л хлор-ионов, филь­труют, сушат и прокаливают при 600—700°.

Оформление процесса зависит от объема производства. При малом объеме промывка производится декантацией или репуль — пацией, фильтрация — на фильтрпрессах, сушка — в камерных сушилках, прокаливание — в муфельных или небольших вращаю­щихся печах. При большом объеме производства промывка и фильтрация производятся репульпацией и фильтрацией на бара­банных вакуум-фильтрах, а прокаливание отжатой пасты— во вращающихся печах.

Цвет прокаленного пигмента находится в определенной зави­симости от цвета исходного гидрата; чем он светлее, тем светлее цвет получаемой окиси железа.

Прокаливание желтых и черных железоокисных пигментов.

Красную окись железа производят также прокаливанием желтой и черной окисей железа, получаемых окислением металлического железа кислородом воздуха или нитробензолом. Пигменты, полу­ченные по этому методу, обладают очень чистым и ярким цветом и разнообразными оттенками — от самых светлых до темных. Варьирование оттенка, а также некоторых свойств достигается применением для прокаливания исходных продуктов различного типа.

Из желтой окиси железа, получаемой окислением металличе­ского железа кислородом воздуха, обычно производят три типа

красных пигментов — светлый, алый и темный — путем прокали­вания желтых продуктов светлого, среднего и темного цвета.

При производстве желтых и черных железоокисных пигментов путем окисления металлического железа нитробензолом обычно получают специальные сорта для прокаливания на красную окись железа. Условия получения этих сортов приведены на стр. 431 и 463. Таким путем получают до 7—8 сортов красных пиг­ментов, различающихся по оттенку и некоторым другим свой­ствам.

Процесс получения красных железоокисных пигментов по этому методу заключается в следующем.

Суспензию желтой и черной окисей железа после промывки фильтруют на барабанных вакуум-фильтрах. Отфильтрованная паста с содержанием воды —45% для желтого пигмента и 30— 35% для черного подается в загрузочный конец вращающейся печи. Первый участок печи не имеет кирпичной обмуровки и ис« пользуется в качестве сушилки. Высушенная масса проходит че­рез обмурованные кирпичом части печи и прокаливается на крас­ную окись железа. Обычно применяют мощные печи диаметром 2,0—2,5 м и длиной 17—20 м с газовым обогревом. Расход газа составляет —400—500 ж3 на 1 т пигмента; температура входящих газов 750—800°, выходящих 250—300°; время прохождения массы через печь ~3 час,; производительность печи —48—20 т в сутки.

„Питание печи и температуру прокаливания варьируют в зави­симости от типа получаемого пигмента. Часто для получения тем­ных сортов добавляют к прокаливаемой массе небольшое количе — хтво хлористого натрия. Прокаленная масса после выгрузки из печи проходит через холодильный барабан и направляется в хра­нилище большой емкости.

Топочные газы и пыль проходят через пыльную камеру, элек­трофильтр и водяной скруббер для улавливания уноса. Пигмент после прокаливания размалывается на мельницах типа Раймонда или на дезинтеграторах.

На рис. 136 приведена технологическая схема получения крас­ной окиси железа путем прокаливания желтой или черной окиси.