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    用磁铁矿生产氧化铁颜料

    磁铁矿的化学成分为Fe3O4,含铁量为72.4%(理论量),等轴晶系,其晶体具反尖晶石型结构(见尖晶石)。外观呈铁黑色,条痕呈黑色,有金属光泽或半金属光泽,不透明,无解理,有时具八面体裂理。断口不平坦。摩氏硬度5.5-6,比重4.8-5.3g/cm3。性脆。无臭,无味。目前,磁铁矿多作为炼铁原料使用。

    磁铁矿也是生产氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁黄等氧化铁系无机颜料很好的原料来源。将磁铁矿开采、精选后经研磨制得氧化铁黑颜料是传统的无机黑色颜料生产方法。

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    近年来,有关方面开展了由磁铁矿生产氧化铁红、氧化铁黄颜料技术的研究,取得了一些进展。已报道的工艺主要有接近于干法工艺的拌酸焙烧法,碳酸酸沉淀焙烧法和二步氧化法等。其中拌酸焙烧法由于存在着工艺流程长,产品品种、型号范围受限,产品质量不能满足油漆、涂料等行业的需要,生产过程有大量的二氧化硫气体产生等不足,因此在行业内应用不多。碳酸盐沉淀法是先将磁铁矿用酸分解制得亚铁盐溶液,再用碳酸盐沉淀溶液中的铁制得碳酸铁或碱式碳酸铁,然后控制工艺条件,煅烧碳酸铁或碱式碳酸铁制得氧化铁红颜料的一种方法。该法的优点是生产周期较两步氧化法生产周期相对较短,能耗有所下降,但不足是,如果考虑亚铁盐溶液的制备和含铵废水的处理,总体上工艺流程较长,而且和半酸法一样,存在着,产品品种、型号范围受限,产品质量不能满足油漆、涂料等行业的需要,生产过程有大量的二氧化碳气体产生等不足。如果能够通过进一步的研究,解决产品质量、品种及型号受限问题,同时通过对废水和窑气的处理回收碳化氨水,将碳化氨水返回沉淀工序用作沉淀剂,则该工艺将成为一种较为环保的、具有较高推广应用价值的氧化铁颜料生产技术。二步氧化法是先将磁铁矿用酸分解制得纯净的亚铁盐溶液,再以所得亚铁盐溶液制得晶种,然后对晶种进行后续氧化制得氧化铁红颜料的方法。按所用亚铁盐溶液的不同分为硝酸法、硫酸法、混酸法等。按所使用中和剂的不同又分为铁皮、铁屑、铁丝中和法和氨中和法。其中混酸法是目前我国氧化铁颜料行业所采用的主流工艺,其优点是工艺成熟、可靠,产品质量稳定。但存在的不足是生产过程有大量的酸性废水产生与排放,对环境有明显影响。氨中和法是一种较为环保的氧化铁颜料生产技术,可以通过对工艺废水的综合利用消除因废水排放对环境造成的污染,同时可以对氨进行回收,实现氨的系统内自给,有利于降低生产成本。其中较为典型和具有实用价值、能够产生理想的经济效率和环境效益的工艺为碱循环法,目前已实现产业化。

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    用磁铁矿生产氧化铁无机颜料,是提升磁铁矿经济价值的重要途径,较之于用作炼铁原料具有十分可观的经济效益。以含TFe 69%的磁铁矿精粉为例,采用碱循环法生产氧化铁红工业颜料,每处理1000kg磁铁矿精粉可产出质量符合国家标准,能够满足油漆、涂料、建材等行业需要的氧化铁红颜料1278.6kg。综合成本3274.8元,销售收入(含副产品销售收入)8566.5元,上交国家税金1610.8元,可获税后纯利润3680.9元。

    综上所述,用磁铁矿生产氧化铁颜料经济效益显著,是磁铁矿采选企业实施企业转型,拓展磁铁矿利用途径,增加企业经济效益的有效途径。

     

    2019年10月28日 09:43
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