汤瑞湖[1]2004年在《氨法制备铁黄颜料工艺研究》文中认为硫铁矿烧渣是硫酸工业副产的固体渣。对硫铁矿烧渣进行综合利用既可回收资源，又可减少烧渣对环境的污染。利用硫铁矿烧渣制得的高质量FeSO_4·7H_2O来制备性能优良的氧化铁系颜料，可开辟综合利用硫铁矿烧渣的新途径。 本研究以广东云浮硫铁矿集团公司产出的硫铁矿烧渣制得的FeSO_4·7H_2O为原料，空气作氧化剂，采用滴加法制备铁黄颜料。与传统的酸法制备铁黄颜料工艺不同的是，本研究用NH_3·H_2O代替NaOH作沉淀剂制晶种，在二步氧化中通过滴加氨水和硫酸亚铁溶液(或结晶母液)替代铁皮。反应过程中虽然消耗了氨水，但溶液中的(NH_4)_2SO_4可直接回收用做肥料，也可回收氨，回收氨又可返回用做沉淀剂，合理利用了资源。 晶种制备是铁黄生产的关键步骤。在晶种制备阶段，研究了用氨水作沉淀剂时铁黄晶种的形成过程、晶种颜色、物相的变化及晶种的形貌和粒度。探讨了初始亚铁[Fe~(2+)]浓度、空气流量、碱比等对晶种形成的影响。实验结果表明：在晶种制备阶段[Fe~(2+)]的转化率随时间几乎呈直线变化，符合零级反应的动力学特征；在室温、空气流量为0.10m~3／h(300ml溶液)、碱比为0.25和初始亚铁[Fe~(2+)]浓度为30％的条件下可得到黄色、粒度细小且分布均匀、尚未形成针形的铁黄晶种。晶种制备过程中其颜色的变化为由兰灰色→深兰色→墨绿色→黄绿色→黄色。 在二步氧化阶段，探讨了亚铁Fe~(2+)浓度、空气流量、晶种比、pH值、氧化温度等对铁黄制备的影响。实验结果表明，氧化的最佳条件为：亚铁[Fe~(2+)]浓度0.18～0.25mol／L；空气流量0.35～0.50m~3／h(1000ml溶液)；晶种比为33％；pH值控制在2.5～3.5之间；氧化温度为85℃。所得铁黄物相为α-FeOOH，针形结构，所测铁黄颜料性能各项指标与叁环标样相近，均达到一级品要求。 考察了铁黄煅烧制备铁红的工艺，研究了煅烧温度对铁红颜色、形貌的影响。实验结果表明：随着煅烧温度的升高，铁红颜色逐步加深，由橘红变为紫红，铁红的形貌也发生了变化。为保持铁红的针形结构，锻烧温度不能超过600 OC，在500℃时锻烧2小时为宜。 探索了回收铁黄母液中硫酸按或氨的工艺条件，实验结果表明:先用HZO:氧化，再调pH值至4.7一5 .5，可制得达到GB535一83工业级标准硫酸钱晶体;将铁黄母液与用水浆化后的氧化钙反应，采用减压蒸馏，控制温度在95℃左右，氨的回收率达94.5%。
周宏明[2]2001年在《钛白副产硫酸亚铁制备氧化铁系颜料工艺的研究》文中研究表明氧化铁颜料主要指基本物质为铁的氧化物的氧化铁红、铁黄、铁黑、铁棕等着色颜料。是无机彩色颜料中产量和需求量最大的一类产品，我国氧化铁工业化生产已有30多年的历史，但与国外同类产品相比较，还存在较大的差距，本文针对工业上的一些问题，主要做了以下几个方面的工作。 通过实验，总结和探讨了湿法合成氧化铁颜料—氧化铁黄、铁红和铁黑的基本规律，并对它们的合成条件，如硫酸亚铁浓度、pH值、温度、通气量、气体分散程度等因素进行了比较与分析。这对湿法合成氧化铁颜料及其工业生产过程控制都具有一定的指导意义。其次，对铁黑的生产工艺进行了改进，以钛白副产硫酸亚铁为原料，经净化后用于生产铁黑，以氨水作沉淀剂，用两步法制备出了合格的铁黑产品，节约了生产成本，具有明显的经济效益，以铁黑的色光、收率作为考察目标，优化了氨法铁黑的生产条件。另外，本文还从热力学角度分析了Fe3O4生成的可能性，从结构化学角度考察了Fe(OH)2转化为Fe3O4的晶型转变过程，并在优选的工艺条件下，对铁黑合成的宏观动力学进行了实验研究。本文研究的结果有较好的环保效益和经济效益，有较好的推广应用价值。
张东梅[3]2015年在《钛白副产物硫酸亚铁和氨法铁系颜料废液制备铵铁蓝》文中研究指明硫酸法生产钛白粉会产生大量的副产物七水硫酸亚铁,每生产1吨钛白粉副产硫酸亚铁达3.5~4吨,如不充分利用将造成极大的资源浪费。采用氨法制备铁系颜料是将硫酸亚铁资源化的途径之一,目前已有较多相关研究。但在氨法制铁系颜料过程中,又会产生大量的硫酸铵废液,这极大地限制了其在工业上的推广应用。铵铁蓝是一种以氰基络合物为基础的传统蓝色颜料,其化学性质稳定,广泛应用于涂料和油墨工业。目前铵铁蓝制备最常用的原料为硫酸亚铁、铵盐和亚铁氰化物。本文研究发现,将硫酸亚铁经氧化制备成硫酸铁,采用硫酸铁可制备分散性较好的铵铁蓝。可见,铵铁蓝制备的研究,可同时为硫酸亚铁和硫酸铵的资源化,提供参考数据和理论指导。本课题主要研究内容及研究成果如下:(1)以钛白副产物硫酸亚铁及氨法铁黄或铁红产生的硫酸铵为原料制备铵铁蓝。铵铁蓝NH4+质量分数越高,铵铁蓝的颜色越鲜艳。考察了硫酸亚铁浓度、硫酸铵浓度、硫酸铵与硫酸亚铁混合液的p H、白浆制备温度、酸煮时间、氧化温度和氧化剂浓度等因素对铵铁蓝中NH4+的质量分数的影响,并用XRD和SEM对铵铁蓝进行了分析表征。结果表明,在硫酸铵、硫酸亚铁和亚铁氰化钠浓度均为0.2mol/L的条件下,硫酸铵与硫酸亚铁混合溶液p H为3,白浆制备温度为70℃,热煮温度控制为90℃,经酸煮2h后,在60℃下氧化1h,得到含NH4+为3.11%的铵铁蓝。其色泽明亮,颗粒大小较为均匀,粒径在50~100nm以内,具有与Fe4[Fe(CN)6]3?H2O类似的晶体结构。各项指标均优于《铁蓝颜料》HG/T 3001-1999行业标准。以上方法制备的铵铁蓝分散性较差,采用六偏磷酸钠、硅酸钠或十二烷基磺酸钠对其改性。实验结果表明,六偏磷酸钠对该铵铁蓝的改性效果最佳。(2)将钛白副产物硫酸亚铁经氧化制备成硫酸铁,对以硫酸铁和氨法铁黄或铁红副产的硫酸铵为原料制备铵铁蓝进行研究。考察了反应温度、硫酸铁浓度、硫酸铵浓度、硫酸铵与硫酸铁混合液的p H、反应时间等因素,对铵铁蓝NH4+的质量分数的影响,并用XRD和SEM对不同时间制备的铵铁蓝进行表征。结果表明,当亚铁氰化钠浓度为0.4mol/L,硫酸铵为0.4mol/L、硫酸铁为0.2 mol/L,硫酸铵与硫酸铁混合液的p H为1.7,在20℃下反应40min时,铵铁蓝的NH4+质量分数可达到2.89%。且随着反应时间的延长,铵铁蓝的晶型越好,颗粒越大。此外,比较了相同浓度下,利用亚铁氰化钾与亚铁氰化钠制备的铵铁蓝的NH4+质量分数。结果表明,采用亚铁氰化钠制备的铵铁蓝中NH4+质量分数较高,色泽也更鲜艳。(3)对比以上两种方法制备的铵铁蓝。通过对两种铵铁蓝进行XRD、SEM、FTIR、粒度的分析表征,发现两者的组分相同,形貌、粒度存在差异。硫酸亚铁制备的铵铁蓝颜色较为鲜艳,NH4+质量分数更高,结晶度更高,粒度分布更均匀,粒径也较小。而硫酸铁制备的铵铁蓝分散性更优良。
郑雅杰, 陈梦君, 张宝[4]2006年在《利用硫铁矿烧渣和硫酸铵废液制备铵铁蓝》文中进行了进一步梳理将氨法制铁黄所产生的硫酸铵废液净化后,加入硫铁矿烧渣制备得到的硫酸亚铁得到硫酸亚铁和硫酸铵混合溶液,其硫酸亚铁和硫酸铵浓度分别为0.346和0.173mol·L-1.按照硫酸亚铁与亚铁氰化钠物质的量比为1.15∶1,将硫酸亚铁和硫酸铵混合溶液加入浓度为0.200mo·lL-1的亚铁氰化钠溶液中,80℃下反应10min得到白浆.将所得白浆在100℃下热煮1h,加入质量分数为50%的硫酸溶液酸煮2h,降温至70℃后加入质量分数为10%的氯酸钠溶液氧化3h得到铁蓝.将铁蓝过滤、洗涤、干燥、研磨得到铵铁蓝粉末.实验所得铵铁蓝质量优于国家标准GB1860-88及HG/T3001-1999行业标准.SEM实验表明,铵铁蓝颗粒大小均匀、粒径约为20nm;XRD实验表明,铵铁蓝具有与Fe[Fe(CN)]相同的立方晶体结构.
赵鹤飞[5]2013年在《云南个旧高砷硫酸烧渣提铁除砷降杂试验研究》文中指出硫酸烧渣,又称为黄铁矿烧渣,是利用黄铁矿或含硫尾砂制造硫酸过程中产生的一种固体废渣。主要成分为铁的氧化物,含量一般在30%60%之间,高于我国铁矿查明资源储量平均品位33%。此外,硫酸烧渣大多含有许多贵金属、重金属或有害元素如砷、铜、硫、铅,锌、金、银、镉等。由于我国硫酸烧渣中的杂质含量和种类普遍偏高,特别是烧渣中砷的存在,造成硫酸烧渣无法作为铁精矿回收利用。与此同时,我国的硫酸烧渣以每年约1600万吨的产量持续增加,不但造成了铁资源的浪费,还对自然环境造成污染。因此,脱除硫酸烧渣中的有害杂质,在回收铁资源的同时,也消除了对环境的影响,可以获得一定的经济效益和社会效益。本论文针对云南个旧化工企业的高砷含锌、铜、硫的硫酸烧渣进行了研究。该硫酸烧渣中Fe品位达到了57.61%,主要以赤褐铁形式存在,同时As的含量达到了2.78%,Cu、Zn、S的含量也均在0.50%左右。硫酸烧渣中部分脉石与矿物相互包裹及粘附,造成复杂的连生结构,烧渣表面发生去棱角化,呈浸染状、蜂窝状、包裹状及残余结构的表面疏松结构。元素Fe、As、Cu、Zn和S在烧渣表面呈均匀分散形式分布,Cu和Zn发生晶格取代和类质同象的现象,相互结合形成了复杂的化合物。试验研究根据矿物特性,分析了硫酸法浸出工艺和硫酸浸出—还原焙烧—磁选工艺的除杂可行性。硫酸法浸出除杂工艺的试验结果表明：最佳工艺条件下获得了As0.19%,脱除率96.04%；含S量0.11%,而Cu,Zn的脱除率在50%左右的产品。硫酸浸出虽然工艺简单并较好地脱除杂质砷和硫。但As的含量还是较高,Cu和Zn的脱除效果也不佳,无法实现硫酸烧渣理想的除杂效果。为了进一步提高硫酸烧渣的脱砷、除杂的效果,对硫酸烧渣采用“硫酸浸出—还原焙烧—磁选”联合工艺处理,通过对各种影响因素进行了相关的单因素试验。最终获得了Fe品位69%以上,As、S含量0.1%以下,Zn含量0.1%左右,Cu含量0.35%左右的含铜铁精矿,达到了脱砷,除杂的目的。同时,论文对含砷废酸的处理和利用进行了探索研究,并对各试验中的相关热力学反应进行了模拟计算：浸出过程吉布斯自由能,焙烧过程的Ellingham图,固砷过程的pH-Eh图。
王晓春, 张健飞, 刘铭, 张丽平, 王轩[6]2019年在《熔纺UHMWPE/聚烯烃纤维的原液着色》文中进行了进一步梳理为提高铁黄颜料在熔纺过程中与UHMWPE(超高分子量聚乙烯)/聚烯烃共混体系的相容性,采用硅烷偶联剂KH-570对铁黄颜料进行表面改性;通过熔体扭矩、流变性能、断裂强力、DSC、X光衍射等表征手段研究了铁黄颜料表面改性及其添加量对UHMWPE/聚烯烃共混体系熔纺性能和有色纤维性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂表面改性能够有效提高铁黄颜料在共混体系中的分散性能;随着颜料添加量的提高,低剪切速率下UHMWPE/PO/颜料共混体系黏度逐渐增大,高剪切速率下其黏度与UHMWPE/PO共混体系相似;当改性颜料添加量为3%时,UHMWPE/PO/铁黄颜料具有良好可纺性;熔纺UHMWPE/PO原液着色纤维机械性能随铁黄颜料含量的增加而下降,当颜料添加量为1%时,所得有色纤维断裂强度505.78 MPa、结晶度44.2%、K/S值8.95、色牢度良好。
参考文献：
[1]. 氨法制备铁黄颜料工艺研究[D]. 汤瑞湖. 中南大学. 2004
[2]. 钛白副产硫酸亚铁制备氧化铁系颜料工艺的研究[D]. 周宏明. 湘潭大学. 2001
[3]. 钛白副产物硫酸亚铁和氨法铁系颜料废液制备铵铁蓝[D]. 张东梅. 暨南大学. 2015
[4]. 利用硫铁矿烧渣和硫酸铵废液制备铵铁蓝[J]. 郑雅杰, 陈梦君, 张宝. 环境科学学报. 2006
[5]. 云南个旧高砷硫酸烧渣提铁除砷降杂试验研究[D]. 赵鹤飞. 昆明理工大学. 2013
[6]. 熔纺UHMWPE/聚烯烃纤维的原液着色[J]. 王晓春, 张健飞, 刘铭, 张丽平, 王轩. 北京服装学院学报(自然科学版). 2019