Спосіб одержання суміші тонкодисперсних оксидів-гідроксидів заліза (огз) з магнітними властивостями

Реферат: UA 90156 U UA 90156 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до хімічної промисловості як спосіб, який надає можливість отримати магнітну суміш оксидів-гідроксидів заліза (ОГЗ) - FeO×Fe2O3 для чорної металургії (стадія агломерації) та розчин сульфату амонію для одержання мінерального добрива. У даний час використання магнетиту має широке застосування, який отримують сучасними засобами. Сьогодні магнетит знаходиться на одному рівні з біологічною клітиною, що дозволяє використовувати його у фармакології та медицині. 2+ 3+ Відомий спосіб одержання магнетиту, який заснований на окисленні Fe →Fe , за допомогою окиснених іонів (іонів галогенокислот та нітрит-іонів) [А.С. ФРГ № 2013617, кл. C01G49/02. Способ получения смешанного оксида железа, долго сохраняющего магнитные свойства. Опубл. 1980 г]. Недоліком цього способу є те, що відбувається часткове руйнування Fe3O4 внаслідок окисно-відновлювальних процесів. Відомий спосіб отримання магнетиту, який пропонує проводити часткове окиснення травильного лугу пропусканням крізь нього повітря або кисню в суміші із газоподібним двоокисом азоту. Окиснену порцію розчину пропонується змішувати з неокисненою в 2+ 3+ співвідношенні Fe :Fe =(1:2):(3:4). Змішаний розчин нейтралізують газоподібним аміаком до рН > 7,0, потім перемішують суспензію протягом 30 хвилин. Далі суспензію фільтрують, внаслідок чого отримують магнітний окис заліза і розчин сульфату амонію [Заявка Великобритании № 1132979, кл. С1А, (С01С, С01G). Способ получения магнетита из травильного щолока. Опубл. 30.11.65]. Відомий спосіб, який дозволяє отримати продукт з високим вмістом γ-Fе2О3. Рекомендовано до 10-40 %-го водного розчину FeSO4 додавати газоподібний аміак в стехіометричній кількості (або при 20 %-му надлишку) і пропускати скрізь пульпу повітря. рН пульпи стає рівним 7. Після чого 2 години пропускають повітря. Отриману пульпу відстоюють 5 годин, потім фільтрують, промивають осад дистильованою водою до 60 °C. Промивання проводять до повної відсутності сульфат-іонів. Осад сушать при 110 °C і отримують γ-Fe2O3 з ефективними магнітними властивостями. В наведеному способі як окисник використовують тільки повітря [А.С. ПНР, № 67485, кл. 12 N 49/06 (СО1 G 49/06). Способ получения продукта с высоким содержанием γFе2О3. Опубл. 20.03.73]. Недоліком цього способу є тривалість процесів окиснення заліза і визрівання осаду. Відомий також спосіб отримання магнетиту, який базується на реакції окиснення заліза у лужному середовищі присутності нітрат- і перманганат-іонів. Відпрацьовані травильні розчини нейтралізують аміаком до рН 7-8 з подальшим окисненням Fe(OH)2 при температурі 50-100 °C киснем повітря в присутності азотної кислоти або її солі і перманганат-іону, що забезпечує достатнє окиснення протягом 15-20 хвилин. Отриманий при цьому магнетит відокремлюють від розчину. Подальша технологія складається з промивання магнетиту, а також випарювання розчинів і кристалізація сульфату амонію [Ав. св. СССР, № 394318, кл. СO1 G 49/08, СО1 В 17/90. Опубл. 28.12.73]. Цей спосіб одержання магнетиту Fе3О4 у вигляді осаду є найближчим аналогом. Недоліком цього способу є необхідність введення в технологію додаткового реагенту, а також невідомо куди в кінцевому результаті потрапляють нітрат-іони і як це відобразиться на якості сульфату амонію та сферу його використання. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу одержання суміші з магнітними властивостями шляхом введення нових операцій, що дозволяє здійснити ефективне розділення твердої фази суспензії від фільтрату, а отриману суміш можна буде використовувати в якості водопоглинаючої добавки в чорній металургії. Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання суміші тонкодисперсних оксидів-гідроксидів заліза (ОГЗ) з магнітними властивостями - FeO×Fe2O3 шляхом нейтралізації пульпи солі заліза та її окиснення повітрям у лужному середовищі, згідно з корисною моделлю як вихідний компонент для отримання пульпи використовують сіль заліза FeSO4×H2O, здійснюють розбавлення її розчином сульфату амонію, одержану пульпу ділять навпіл, причому з однією частиною пульпи проводять нейтралізацію вільної сірчаної кислоти і частковий амоноліз, отриману суспензію окиснюють повітрям двовалентного заліза до тривалентного стану, після чого до частково окисненої суспензії вводять другу частину пульпи, отриману 2+ 3+ вторинну суспензію, що містить іони Fe та іони Fe , доамонізовують до рН 8,1-8,5 та доокиснюють повітрям до утворення осаду з магнітними властивостями, який далі фільтрують та промивають від сульфат-іонів. Позитивний ефект корисної моделі полягає у тому, що завдяки амонізації пульпи солі заліза FeSO4×H2O відбувається нейтралізація вільної сірчаної кислоти, якою на 24 % насичений 2+ розчин, а внаслідок окиснення його повітрям утворюється суспензія, співвідношення іонів Fe і 1 UA 90156 U 3+ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Fe в якій - 1:(0,3:1), що є необхідною вимогою для чорної металургії. Одночасна присутність 2+ 3+ іонів Fe і Fe в утвореній суспензії, які забезпечують її тверду фазу магнітними властивостями, та рН 8,1-8,5 дає можливість ефективного проведення процесу фільтрації, при якій чітко розділяються тверда фаза суспензії та фільтрат. Якщо 8,1