- •Лекція № 8
- •1. Переробка відходів сірчанокислого виробництва.
- •1.1. Витяг кольорових металів з недогарків.
- •1.2. Використання недогарків у доменному виробництві.
- •1.3. Виробництво пігментів з недогарків і недогаркового пилу.
- •1.4. Інші напрямки використання недогарків
- •2. Переробка відходів виробництва фосфорних добрив
- •2.1. Переробка відходів виробництва калійних добрив
- •2.2. Переробка відходів виробництва кальцинованої соди.
- •Література:
1.3. Виробництво пігментів з недогарків і недогаркового пилу.
Невеликі кількості недогарка і пилу сухих електрофільтрів використовують для одержання мінеральних пігментів: залізного сурику, мумії, охри.
Технологія їхнього виготовлення може бути різною. Звичайно для одержання пігментів типу мумії та залізного сурику недогарок при нагріванні обробляють концентрованою сірчаною кислотою. Отриманий сульфат заліза змішують з гіпсом, крейдою, глиною й обпалюють у печах. Залежно від температури випалу й обраних добавок у результаті хімічних взаємодій одержують пігменти різних відтінків. Недоліком такої технології є присутність в одержуваних пігментах сірки та її сполук, унаслідок чого фарби на основі таких пігментів не можна використовувати для покриття металевих поверхонь, оскільки сірка сприяє корозії металу.
Розроблено і технологію мінеральних пігментів, на основі яких одержують фарби, придатні для покриття всіляких поверхонь, у тому числі і металевих. Відповідно до цієї технології, що виключає використання сірчаної кислоти, для приготування пігменту типу залізного сурику використовують фракцію недогарка 1,3-0,27 мм, найбільш багатого на оксид заліза. Цей недогарок подрібнюють, сушать і прожарюють перед змішуванням з наповнювачами.
На мал. 1 наведена технологічна схема виробництва сухих мінеральних пігментів типу залізного сурику з недогарка. Відповідно до наведеної схеми недогарок надходить на сита, звідки фракцію з розміром зерен 0,5-2 мм подають у кульковий млин. Здрібнений недогарок промивають водою.
При цьому відділяються водорозчинні солі заліза, цинку, міді, що викликають корозію металевих поверхонь, і частково - елементна сірка. Промивання проводять гарячою (60-80 °С) водою при перемішуванні, що чергують з півгодинним відстоюванням, до зникнення фарбування, викликаного розчинними солями. Відмитий недогарок підсушують "глухою" парою і подають на випал при 850-900 °С в обертову піч. Метою випалу є видалення з недогарка вологи та сірки (із сульфідів і сульфатів, що залишилися). Сірка та сірчисті сполуки, що містяться в недогарку, впливають на згортання фарби, на тому і побудований контроль за якістю. Отриманий після випалу напівфабрикат (до 90 % Fе2O3) розмелюють та змішують з наповнювачем для одержання готового продукту.
Недогарковий пил, що осідає в сухих електрофільтрах, відрізняється від недогарка більшим вмістом водорозчинних солей заліза. Їх використовують як сировину для одержання пігментів типу жовтої охри. Нерозчинний залишок, що складається в основному з оксиду заліза, служить у цьому випадку сировиною для приготування пігментів типу мумії.
Технологічний процес одержання жовтої охри і мумії (мал. 2) полягає в наступному:
Недогарковий пил подають у реактор-розчинник, де його перемішують з водою та повітрям протягом 20-25 хв. Потім розчин відстоюють протягом 8 год. Пофарбовану рідку фазу відкачують у змішувач, куди додають крейду (або штаб) і глину. У змішувачі протікає
Fе2(SO4)3 + ЗСаСО3 →,
→ Fе2O3 + ЗСаSO4 +ЗСO2,
реакція, у результаті якої одержують насичений вологою осад гіпсу з глиною. Цю масу висушують при 80 °С та подають у кульковий млин, з якого виходить готовий продукт - сухий мінеральний пігмент типу жовтої охри.
Осад з реактора-розчинника у вигляді вологої маси (91 % Fе2O3; 3,7 % Fе; 5,3 % баласту) сушать при температурі до 100 °С. Отриману масу передають у піч, де при 800-900 °С зі сполук, що залишилися, випалюється сірка. Напівпродукт (95 % Fе2O3) з печі надходить ні здрібнювання в кульковий млин, куди одночасно подають глину (15 %). Готовий продукт, що виходить з млина, - мінеральний пігмей і типу мумії - надходить на склад готової продукції.
Одержувані відповідно до описаних процесів мінеральні пігмент і стабільними за кольором і незмінними в часі. Олійна фарба на їхнім основі не згортається, а вапняна - добре зчеплювана з поверхнею покриття.