Раздел 10. Производство железоокисного пигмента как побочного продукта производства диоксида титана

Раздел 10 Производство железоокисного пигмента как побочного продукта производства диоксида титана

Пигмент красный железоокисный марки К (сесквиоксид железа, оксид железа (III), химическая формула Fe ₂O ₃), выпускается промышленностью в виде порошкообразного материала красно-коричневого цвета. Продукт используется в качестве минерального пигмента и наполнителя при производстве лакокрасочных материалов, строительных материалов, резин, кожи, а также в черной металлургии, электротехнике. Сырьем получения красного железоокисного пигмента служит сульфат железа (II) (железный купорос). В данном разделе описано получение железоокисного пигмента в составе производства диоксида титана.

10.1 Описание технологических процессов, используемых в производстве железоокисного пигмента как побочного продукта производства диоксида титана

На российских предприятиях красный железоокисный пигмент получают термическим разложением сульфата железа (II). Технологический процесс производства состоит из следующих основных стадий:

- дозирование;

- синтез;

- мокрая классификация;

- фильтрация;

- прокалка и размол;

- упаковка.

Поточная схема производства железоокисного пигмента приведена на рисунке 10.1.

Рисунок 10.1 - Принципиальная схема получения железоокисного пигмента как побочного продукта производства диоксида титана

На стадии дозирования железный купорос растворяют в нагретой воде в аппарате с мешалкой. Полученный раствор направляют на стадию синтеза закиси-окиси железа в присутствии карбоната натрия.

На стадии мокрой классификации пигмент промывают от водорастворимых соединений в сгустителях-декантерах. Пигментную пасту отделяют на стадии фильтрации на барабанном вакуум-фильтре. На стадии прокалки и размола пигмент подвергают термической обработке в прокалочной печи и размалывают в мельницах до достижения необходимой степени диспергирования. Выбросы в атмосферу на стадии прокаливания очищают с применением абсорбера и циклонов. Готовый красный железоокисный пигмент направляют на упаковку и далее на отгрузку.

Описание технологического процесса приведено в таблице 10.1, перечень основного технологического и природоохранного оборудования - в таблицах 10.2-10.3 соответственно.

Таблица 10.1 - Описание технологического процесса получения железоокисного пигмента как побочного продукта производства диоксида титана

Входной поток	Стадия технологического процесса	Выходной поток		Основное технологическое оборудование	Природоохранное оборудование
		Продукты и полупродукты	Эмиссии
1	2	3.1	3.2	4	5
Железный купорос	Дозирование	Раствор сульфата железа		Сгуститель-отстойник
Раствор сульфата железа Раствор карбоната натрия	Синтез	Оксид железа (II, III)	Серная кислота	Реактор с барботёром
Оксид железа (II, III)	Мокрая классификация	Пигмент		Репульпатор Сгуститель-декантор
Пигмент	Фильтрация	Пигмент		Барабанный вакуум-фильтр
Пигмент	Прокалка и размол	Готовый пигмент	Оксид углерода Оксид азота Диоксид азота Оксид железа (II, III)	Прокалочная печь Мельница	Батарейный циклон Абсорбер с кольцевой тарелкой
Готовый пигмент	Упаковка	Красный железооксидный пигмент	Оксид железа (II, III)	Упаковочная линия Бункер	Рукавный фильтр

Таблица 10.2 - Перечень основного оборудования производства железоокисного пигмента как побочного продукта производства диоксида титана

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Аппарат с мешалкой	Получение жидкого купороса	Вертикальный цилиндрический аппарат с плоскими днищем и крышкой, оборудован мешалкой и барботером паровым
Сгуститель-отстойник	-	Вертикальный цилиндрический резервуар с конусообразным днищем, снабжен граблинами
Реактор синтеза	-	Вертикальный цилиндрический аппарат с коническим днищем. Снабжен барботером для подачи воздуха и пара, а также вытяжной трубой для удаления паров реакции
Сгуститель-декантатор	-	Вертикальный цилиндрический аппарат с плоскими днищем и крышкой, снабжен мешалкой
Группа репульпаторов	-	Вертикальный цилиндрический аппарат с плоскими днищем и крышкой, оборудован мешалкой
Группа сгустителей	-	Вертикальный цилиндрический резервуар с конусообразным днищем, снабжен граблинами
Барабанный вакуум фильтр	-	Оборудован ножевым съемом осадка
Сгуститель-усреднитель цилиндрический с коническим днищем, снабжен граблинами	-	Предназначен для отделения пигментной пасты от фильтрата путем фильтрования
Печь прокаливания с топкой	-	Цилиндрический барабан, установлен наклонно в сторону выгрузки и опирается с помощью бандажей на роликовые опоры
Мельница центробежная МЦ (дисмембратор)	Для тонкого измельчения	Двухступенчатая со встроенной сепарацией и шнековым питателем

Таблица 10.3 - Перечень природоохранного оборудования производства железоокисного пигмента как побочного продукта производства диоксида титана

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики природоохранного оборудования
Сухой батарейный циклон	Служит для очистки отходящих газов от пыли	6 последовательных циклонов с общим пылесборником, представляет собой цилиндрическую и коническую части. Степень очистки - 60 %
Абсорбер контактный тарельчатый	Служит для очистки отходящих газов от пыли	Абсорбер полый цилиндрический аппарат с патрубками для входа и выхода очищаемого газа, снабжен форсунками и кольцевой тарелкой с завихрителем. На выходе установлен каплеотбойник. Степень очистки - 92,7 %
Аспирационная установка (рукавный фильтр)	Очистки запыленного воздуха от транспортного оборудования	Поверхность фильтрации - 60 м 2. Степень очистки - 97,5 %

10.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в окружающую среду при