鈦白副產物硫酸亞鐵和氨法鐵系顏料廢液制備銨鐵藍.pdf

1、硫酸法生產鈦白粉會產生大量的副產物七水硫酸亞鐵，每生產1噸鈦白粉副產硫酸亞鐵達3.5~4噸，如不充分利用將造成極大的資源浪費。采用氨法制備鐵系顏料是將硫酸亞鐵資源化的途徑之一，目前已有較多相關研究。但在氨法制鐵系顏料過程中，又會產生大量的硫酸銨廢液，這極大地限制了其在工業上的推廣應用。銨鐵藍是一種以氰基絡合物為基礎的傳統藍色顏料，其化學性質穩定，廣泛應用于涂料和油墨工業。目前銨鐵藍制備最常用的原料為硫酸亞鐵、銨鹽和亞鐵氰化物。本文研究發

2、現，將硫酸亞鐵經氧化制備成硫酸鐵，采用硫酸鐵可制備分散性較好的銨鐵藍?？梢?，銨鐵藍制備的研究，可同時為硫酸亞鐵和硫酸銨的資源化，提供參考數據和理論指導。本課題主要研究內容及研究成果如下：
　?。?）以鈦白副產物硫酸亞鐵及氨法鐵黃或鐵紅產生的硫酸銨為原料制備銨鐵藍。銨鐵藍NH4+質量分數越高，銨鐵藍的顏色越鮮艷?？疾炝肆蛩醽嗚F濃度、硫酸銨濃度、硫酸銨與硫酸亞鐵混合液的pH、白漿制備溫度、酸煮時間、氧化溫度和氧化劑濃度等因素對銨鐵藍中

3、NH4+的質量分數的影響，并用XRD和SEM對銨鐵藍進行了分析表征。結果表明，在硫酸銨、硫酸亞鐵和亞鐵氰化鈉濃度均為0.2mol/L的條件下，硫酸銨與硫酸亞鐵混合溶液pH為3，白漿制備溫度為70℃，熱煮溫度控制為90℃，經酸煮2h后，在60℃下氧化1h，得到含NH4+為3.11％的銨鐵藍。其色澤明亮，顆粒大小較為均勻，粒徑在50~100nm以內，具有與Fe4[Fe(CN)6]3?H2O類似的晶體結構。各項指標均優于《鐵藍顏料》HG/T3

4、001-1999行業標準。
　　以上方法制備的銨鐵藍分散性較差，采用六偏磷酸鈉、硅酸鈉或十二烷基磺酸鈉對其改性。實驗結果表明，六偏磷酸鈉對該銨鐵藍的改性效果最佳。
　?。?）將鈦白副產物硫酸亞鐵經氧化制備成硫酸鐵，對以硫酸鐵和氨法鐵黃或鐵紅副產的硫酸銨為原料制備銨鐵藍進行研究?？疾炝朔磻獪囟?、硫酸鐵濃度、硫酸銨濃度、硫酸銨與硫酸鐵混合液的pH、反應時間等因素，對銨鐵藍NH4+的質量分數的影響，并用XRD和SEM對不同時間制備

5、的銨鐵藍進行表征。結果表明，當亞鐵氰化鈉濃度為0.4mol/L，硫酸銨為0.4mol/L、硫酸鐵為0.2 mol/L，硫酸銨與硫酸鐵混合液的pH為1.7，在20℃下反應40min時，銨鐵藍的NH4+質量分數可達到2.89%。且隨著反應時間的延長，銨鐵藍的晶型越好，顆粒越大。
　　此外，比較了相同濃度下，利用亞鐵氰化鉀與亞鐵氰化鈉制備的銨鐵藍的NH4+質量分數。結果表明，采用亞鐵氰化鈉制備的銨鐵藍中NH4+質量分數較高，色澤也更鮮艷