氧化铁工艺
氧化铁的生产工艺流程

氧化铁的生产工艺流程Producing iron oxide, also known as rust, is a process that involves the oxidation of iron. This can be achieved through various methods, with the most common being the oxidation of iron metal in the presence of oxygen. The production of iron oxide is essential for a variety of industries, including the manufacturing of pigments, ceramics, and even in the production of iron itself.生产氧化铁,也被称为锈,是一个涉及铁的氧化过程。
可以通过各种方法来实现这一目标,其中最常见的是在氧气存在下氧化铁金属。
氧化铁的生产对于各种行业都是至关重要的,包括颜料制造、陶瓷等工业,甚至是铁本身的生产。
In the production of iron oxide, the iron metal is typically heated in the presence of oxygen to facilitate the oxidation process. This can be done through various methods, such as using a furnace or kiln to provide the necessary heat for the reaction to occur. The oxidation of iron results in the formation of iron oxide, which can vary in color depending on the specific conditions of the process.在氧化铁的生产过程中,通常会在氧气存在下加热铁金属,以促进氧化过程。
氧化铁红生产工艺简介

我国氧化铁红生产工艺简介氧化铁颜料是一种非常重要的无机彩色颜料,具有良好的颜料品质,应用领域十分广阔;生产氧化铁红的方法分为干法和湿法两种,其中干法主要包括绿矾即七水硫酸亚铁煅烧法、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法,此外还有以赤铁矿为原料的天然氧化铁矿物超细粉碎法等;湿法工艺主要包括硫酸盐即硫酸亚铁或含有硫酸亚铁的溶液法、硝酸盐即硝酸铁、硝酸亚铁或含有硝酸铁盐的溶液法、混酸法;湿法工艺按照二步氧化过程所使用的中和剂不同,又可分为铁皮法和氨法;1、关于干法工艺:干法工艺是我国传统、原始的氧化铁红生产工艺,其优点是生产工艺简单、流程短,设备投资相对较少;缺点是产品质量稍差,而且煅烧过程有有害气体产生,对环境有明显影响;如铁矾煅烧法,煅烧过程有大量的含硫气体产生;近年来,基于对含铁废弃物的综合利用,我国又出现了硫酸烧渣法、铁矿粉酸化焙烧法等干法工艺,其优点是工艺简单、投资少,缺点是所产产品质量层次较低,只能应用于低端领域;2、关于湿法工艺:湿法工艺是以硫酸亚铁或硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁为原料,采用先制备晶种,后氧化制备铁红的氧化铁红生产方法;所用原料既可以是硫酸亚铁、硝酸亚铁固体原料,也可以是含有硫酸亚铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁的水溶液;所使用的中和剂既可以是铁皮、铁屑,也可以是碱或氨;近几年来,基于对工业废弃物的综合利用,又产生了以钛白副产硫酸亚铁或硫酸铁溶液、以钢厂酸洗废酸或废水为原料制备氧化铁红工业颜料的方法,但都归属于湿法工艺范畴;所使用的中和剂仍然为铁皮、铁屑、碱或氨;湿法工艺的优点在于所得产品质量性能优异,可以制备出不同型号的系列化氧化铁红产品;缺点在于工艺流程较长,生产过程能耗高,有大量的酸性废水产生,目前缺少有效地酸性废水综合利用途径等;(1)硫酸法工艺:以七水硫酸亚铁或硫酸铁,或含有水硫酸亚铁、硫酸铁的废酸、水溶液为原料,首先对铁盐或铁盐溶液进行净化处理以去除其中的杂质,然后严格控制工艺条件以氢氧化钠或氨为中和剂制备晶种;再将所制得的晶种转入二步氧化合成反应器,在加温的条件下严格控制工艺条件,投入氢氧化钠或氨调整体系pH值,再通入空气进行氧化制得晶种;将所制得的合格晶种转入氧化合成反应器,调整pH值和温度条件,投入铁皮或铁屑以中和氧化过程所产生的酸,通入空气进行氧化反应,氧化过程连续不断的加入铁盐溶液,当反应体系的色光达到目标色光标准时,停止反应经过滤分离出氧化铁红产品;分离所产生的母液为含有硫酸钠以氨为中和剂时含有硫酸铵的酸性废水;该工艺的最明显缺点在于有大量的酸性废水产生,没有可靠的控制与循环利用方法;2硝酸法工艺:基本原理同硫酸法工艺,所不同的是所使用的铁盐为铁的硝酸盐;其优点在于所得产品质量优于硫酸法,缺点是生产成本高,生产过程有有害气体一氧化氮产生,有大量的酸性废水产生;酸性废水中含有大量硝酸盐,目前无可靠综合利用途径;(3)混酸法工艺:混酸法是首先制备硫酸亚铁溶液和硝酸亚铁溶液,然后以硝酸亚铁溶液为原料,以碱或氨为中和剂制备晶种;然后将晶种转入氧化合成反应器,调整温度和pH值,投入铁皮或铁屑作为中和剂,通风氧化;氧化过程加入硫酸亚铁和硝酸亚铁溶液根据所制备目标产品的需要随机调整二者滴加比例和速度进行氧化反应,当反应体系的色光达到目标色光标准时,停止反应经过滤分离出氧化铁红产品;分离所产生的母液为含有硫酸盐和硝酸盐的酸性废水;该工艺的优点是产品质量好,可以达到硝酸法产品质量标准,但缺点在于有大量的酸性废水产生,没有可靠的控制与循环利用方法;4氨法工艺:氨法工艺所产生的酸性工艺废水所含的主要成份为硫酸铵,在以氯化铁或氯化亚铁为原料时则为氯化铵;由于对废水处理后可以回收硫酸铵或氯化铵产品,因此无废水排放;也因此被视为发展前景十分看好的氧化铁红工业颜料无害化、环保型生产工艺;但由于对该工艺研究较少,晶种制备工艺条件不完善,由此给产品质量造成了影响,导致产品质量不稳定,此应用受到限制;氨法生产氧化铁红可以使用的原料有七水硫酸亚铁、硝酸铁、氯化亚铁、硫酸铁、氯化铁晶体,也可以是含有上述铁盐的废酸、废水,也可以是含铁工业固体废弃物等;工艺过程为:以硫酸亚铁为原料为例:首先将硫酸亚铁溶解并做净化处理,然后将硫酸亚铁溶液定量的投入到晶种制备反应器中,加水稀释;再向其中加氨水调整溶液的pH值,然后严格控制反应温度,通入空气进行氧化制得晶种;将晶种转入铁红氧化合成反应器,调整溶液的pH值,加热,在以空气为氧化剂进行氧化,氧化过程以并流方式同步加入硫酸亚铁溶液和氨水,当反应体系的色光接近目标产品色光时,停止反应,经过滤、洗涤、干燥、包装制得氧化铁红工业颜料;过滤过程所产生的氧化铁红母液主要成份为硫酸铵,经蒸发、结晶、分离收得副产品硫酸铵;该工艺的优点是产品质量好,生产成本低,对环境无明显影响;缺点是产品质量欠稳定,在回收硫酸铵的过程需要消耗大量的热能,硫酸铵附加值较低;(5)改进型的氨法铁红工艺:针对氨法铁红工艺存在的不足,南阳东方应用化工研究所于2009年开发出了改进型的氨法铁红生产新工艺;新工艺解决了晶种制备、二步氧化及工艺废水低成本化综合利用等关键技术,消除了氨法工艺所存在的产品质量不稳定等不足,实现了对工艺废水的全封闭低成本循环利用,使之成为一种真正的环保型氧化铁红生产技术;工艺过程:以硫酸亚铁为原料为例:首先将硫酸亚铁溶解并做净化处理,然后将硫酸亚铁溶液定量的投入到集约式氧化铁红反应器中,加水稀释;再向其中加氨水调整溶液的pH值,然后严格控制反应温度,通入空气进行氧化制得晶种;晶种制备完成后,加水对晶种进行稀释,然后调整体系的pH值,加热,再以空气为氧化剂进行氧化,氧化过程以并流方式同步加入硫酸亚铁溶液和氨水,当反应体系的色光接近目标产品色光时,停止反应,经过滤、洗涤、干燥、包装制得氧化铁红工业颜料;过滤过程所产生的氧化铁红母液主要成份为硫酸铵,将母液送母液综合利用系统,经处理收得氨水,氨水返回氧化工序循环使用,分解铵后所得铵解残液不含有害物质,返回配料及洗涤工序循环使用;新工艺还解决了在复杂工况条件下生产氧化铁红、氧化铁黄和氧化铁黑的工艺难题,原料适应范围广,产品质量稳定,而且能够生产出多种铁系铁红、铁黄、铁黑工业颜料产品;本工艺由南阳东方应用化工研究所开发,并成功实现产业化;南阳东方应用化工研究所可以提供以下技术服务:①技术服务方式技术转让;对优质投资商,我方可考虑以部分技术使用权入股;②技术服务范围负责工艺方案的优化、工艺流程设计、标准设备配套设计、非标设备制作设计、设备平面布置设计、设备安装设计、管网仪表安装设计、设备安装指导、设备调试、生产调试、生产工程师、工艺工程师培训、分析工培训、主操工培训;负责项目建议书、可行性研究报告、工艺操作规程、原料与产品分析方法、中间控制分析方法的编制;组织和主持建设项目的设备调试和试车工作,确保收率、质量、环保三达标;根据建设方需要,可承揽交钥匙工程;项目建成投产后,在技术转让合同约定的技术和产品范围内,提供为期2-5年的免费后续技术服务,从技术角度确保建设项目的正常运行;6碱式碳酸铁盐焙烧法首先溶解硫酸亚铁,配置硫酸亚铁溶液,然后进行还原、净化制得纯净的硫酸亚铁溶液;然后再加入碳化氨水并通风氧化,使生成碱式碳酸铁和某种硫酸盐;然后经分离、洗涤、脱水制得碱式碳酸铁滤饼;将碱式碳酸铁滤饼进行热处理,制得高纯度氧化铁红,产物纯度在99%以上;将分离氧化铁红后的母液送综合利用工序,经处理收得氨水和硫酸钙;氨水吸收碱式碳酸铁热处理过程所生成的二氧化碳转化为碳化氨水,用于循环配料,硫酸钙作为副产物出售;工艺过程无“三废”排放;本工艺由南阳东方应用化工研究所开发,并成功实现产业化;其明显优势在于工艺过程简单,设备投资少,生产过程无污染,产品纯度高,附加值高,经济效益显着;。
氧化铁颜料生产工艺

氧化铁颜料生产工艺
氧化铁颜料是一种重要的无机颜料,广泛应用于涂料、橡胶、塑料、油墨等行业。
其生产工艺主要包括矿石选矿、矿石焙烧、磨矿、氧化还原、精磨、精选、喷洒干燥等环节。
首先,矿石选矿是氧化铁颜料生产的关键步骤。
根据成分和硬度的不同,选取适宜的铁矿石进行选矿。
一般选用富含铁和矿物杂质少的矿石进行加工,以提高产品的质量和纯度。
其次,矿石焙烧是将选矿后的铁矿石进行预处理的步骤。
将矿石放入焙砂炉中进行高温煅烧,使矿石中的水分和有机杂质得以脱除,形成氧化铁。
然后,磨矿是将矿石焙烧后得到的氧化铁进行破碎和细磨的环节。
通过机械设备将氧化铁矿石破碎成合适的粒度,并进行细磨,使其颗粒更细腻、均匀。
接下来,氧化还原是将磨矿后得到的氧化铁进行还原的步骤。
将经过磨矿的氧化铁与还原剂一起放入还原炉中,在高温下进行还原反应,将氧化铁还原为亚铁酸盐。
然后,精磨是将还原后得到的亚铁酸盐进行继续破碎和细磨的过程。
通过精磨设备将亚铁酸盐破碎成更加细小的颗粒,并通过筛分等工艺控制产品的粒度分布。
最后,精选是将精磨后得到的亚铁酸盐进行选别的步骤。
通过重力分选、磁选等方法,将颗粒的大小、密度和磁性进行分离,
排除掉杂质,得到纯净的氧化铁颜料。
最后,氧化铁颜料经过精选后,进行喷洒干燥。
将颜料溶液均匀喷洒到干燥器上,在高温下使溶液快速干燥,得到成品氧化铁颜料。
总之,氧化铁颜料的生产工艺包括矿石选矿、矿石焙烧、磨矿、氧化还原、精磨、精选和喷洒干燥等环节。
这些步骤的进行可以有效地提高氧化铁颜料的质量和纯度,为其应用于各个行业提供了重要的原料基础。
氧化铁生产工艺

氧化铁生产工艺氧化铁的生产工艺有多种,其中最常见的是烧结氧化铁、湿法氧化铁和化学氧化铁三种方法。
烧结氧化铁是最常用的制备方法之一。
该方法主要通过高温煅烧铁矿石或铁粉,使其发生氧化反应生成氧化铁。
具体工艺流程如下:1. 原料准备:将选用的铁矿石或铁粉进行筛分、磁选等处理,去除杂质和其他有害物质。
2. 研磨混合:将经过处理的铁矿石或铁粉与适量的助熔剂进行混合,使其成为均匀的矿石混合料。
3. 烧结:将矿石混合料均匀地放置在烧结机中,进行高温煅烧。
在煅烧过程中,充分利用矿石的自燃性,通过高温氧化反应将铁矿石转化为氧化铁。
4. 粉碎筛分:煅烧后的氧化铁块状物料经过粉碎处理,将其破碎并筛分成合适的颗粒大小。
5. 包装储存:将得到的氧化铁产品进行包装,并储存在干燥通风的仓库中,以保证其质量和保存期限。
湿法氧化铁生产工艺主要是通过溶解原料中的铁离子,然后进行氧化反应生成氧化铁。
具体工艺流程如下:1. 原料准备:将选用的铁矿石或铁粉进行筛分、磁选等处理,去除杂质和其他有害物质。
2. 浸出:将矿石或铁粉放入酸性或碱性的浸出液中,经过一定时间的浸出反应,使铁离子溶解在液相中。
3. 氧化:将得到的铁离子溶液进行氧化处理,使其转化为氧化铁。
常用的氧化剂有氯酸钠、次氯酸钠等。
4. 沉淀:通过适当的方法,让氧化铁沉淀出来并与溶液分离。
5. 洗涤:将沉淀的氧化铁用水洗涤,去除杂质和未反应的溶液。
6. 干燥:将洗涤后的氧化铁沉淀进行干燥处理,使其达到所需的水分含量。
7. 粉碎筛分:将干燥后的氧化铁沉淀进行粉碎和筛分,得到合适的颗粒大小。
8. 包装储存:将得到的氧化铁产品进行包装,并储存在干燥通风的仓库中,以保证其质量和保存期限。
化学氧化铁生产工艺是利用化学方法制备氧化铁。
具体工艺流程如下:1. 原料准备:选用合适的铁化合物作为原料,如硫酸亚铁、硝酸铁等。
2. 反应:将铁化合物与适量的氧化剂反应,使其发生氧化反应生成氧化铁。
3. 沉淀:通过适当的方法,使氧化铁沉淀出来并与溶液分离。
氧化铁制备的方法

氧化铁制备的方法制备氧化铁的方法有很多,根据反应物料的状态分别有干法和湿法两种。
干法又包括气相法和固相法两种,其中气相法包括热分解法、鲁式法、焙烧法等。
其中湿法包括空气氧化法、水解法、沉淀法、溶胶−凝胶法等;此外,还有催化法、包核法、水热法等工艺改进方法。
2.1 干法气相法通常以羰基铁(Fe(CO)5)或者二茂铁(FeCP2)等为原材料,采用气相沉积、低温等离子化学沉积法(PCVD)、火焰热分解或激光热分解等方法来制备。
固相法是把金属盐或金属氧化物按照配方充分混合、研磨以后进行煅烧,固相反应结束后,直接产生纳米粒子或研磨方法得到纳米粒子。
2.1.1 热分解法热分解法通常以羰基铁(Fe(CO)5)或二茂铁(FeCP2)等为原材料,利用火焰热分解、激光分解或气相分解等技术制备而成。
蔺恩惠等采用激光气相反应法,光源采用红外激光脉冲CO2激光器、以(Fe(CO)2)/O2作为反应物质,利用爆炸式反应,同时能够得到晶形和无定形态的三氧化二铁超细粉;该方法具有反应时间较短,工艺简单,产率高,能耗低等优点。
余高奇等利用Fe(NO3)3·9H2O在高温加热到一定的温度会分解的特性,利用配制成的Fe(NO3)3·9H2O 的盐液体,经过超临界干燥,直接可得到纳米级氧化铁粉。
热分解法具有操作环境好,影响因素少,产品质量高,工艺流程简单,分散性好,粒子超细等特点。
但是其技术难度较大,对设备的结构和材质要求较高,一次性投资耗费大。
2.1.2 焙烧法传统的焙烧法通常指的是绿矾焙烧法,该方法是指硫酸亚铁经过高温煅烧得到氧化铁红。
该方法因为产生的SO2和SO3等气体严重污染环境,只应用于小规模生产。
此外,还有煅烧铁黄、煅烧铁黑法。
孙本良等提出一种利用化工等行业产生废铁泥为原料得到氧化铁红的工艺,该工艺包括筛分、磁选、煅烧等几个过程,其炉尾废气中粉尘通过除尘器收集后一方面可以作为后续产品的原料,另一方面能净化空气,根本上解决了以往生产工艺所产生的废气而带来的一系列环境污染问题。
氧化铁黑生产工艺

氧化铁黑生产工艺
氧化铁黑是一种重要的黑色无机颜料,广泛应用于油漆、橡胶、塑料等行业。
下面将介绍氧化铁黑的生产工艺。
氧化铁黑的生产主要有湿法法和干法法两种。
湿法法生产氧化铁黑的步骤如下:
1. 预处理:将高纯度的铁片或廉价的铁块进行预处理,包括铁矿石的破碎、磁选、浸出等步骤,以获得高纯度的铁酸盐。
2. 反应:将预处理后的铁酸盐与氨水或氢氧化物进行反应,生成氧化铁胶体。
3. 脱水:将氧化铁胶体经过脱水处理,获得湿氧化铁黑。
4. 过滤和干燥:将湿氧化铁黑经过过滤和干燥处理,得到氧化铁黑颜料。
干法法生产氧化铁黑的步骤如下:
1. 熔炼:将高纯度的铁片或廉价的铁块进行熔炼,得到熔铁。
2. 氧化:将熔铁通过氧化反应,生成氧化铁。
3. 分级:将氧化铁经过分级处理,得到不同粒度的氧化铁粉末。
4. 选择性还原:对氧化铁粉末进行选择性还原,生成氧化铁黑。
5. 冷却和粉碎:将选择性还原得到的氧化铁黑进行冷却和粉碎处理,得到最终的氧化铁黑颜料。
以上就是氧化铁黑的生产工艺,湿法法通过反应、脱水和过滤干燥等步骤得到氧化铁黑颜料,干法法则通过熔炼、氧化、分级、选择性还原、冷却和粉碎等步骤得到氧化铁黑颜料。
两种工艺各有特点,可以根据实际需求选择适合的工艺方法。
铁片硫酸法生产氧化铁红工艺流程

铁片硫酸法生产氧化铁红工艺流程
铁片硫酸法是一种常用的生产氧化铁红的工艺流程。
以下是铁片硫酸法生产氧化铁红的主要步骤:
1. 原料准备:
准备好所需的原料,包括高纯度的铁片、硫酸、清水等。
2. 预处理:
将铁片进行预处理,包括洗涤和研磨。
洗涤可以去除铁片表面的杂质,研磨则可以使铁片表面更加均匀光滑。
3. 反应槽配置:
准备反应槽,通常使用耐腐蚀的材料制成。
将铁片放入反应槽中,并加入适量的清水。
4. 硫酸溶解:
将一定浓度的硫酸逐渐加入反应槽中,与铁片反应生成溶液。
反应槽中的溶液需要保持适当的酸碱度,可以通过加入调节剂进行控制。
5. 氧化反应:
在恒定的温度和搅拌条件下,对溶液进行氧化反应。
通常会提高反应温度,加快氧化速度。
6. 沉淀剂添加:
添加沉淀剂,促使溶液中的氧化铁快速沉淀。
常用的沉淀剂有氯化钠、氯化铵等。
7. 沉淀分离:
将溶液和沉淀分离,通常通过离心机进行快速分离。
将沉淀物收集并进一步处理。
8. 湿法加工:
对沉淀物进行湿法加工,包括洗涤、离子交换、干燥等。
这些步骤可以去除杂质、改善颜色和粒度的一致性。
9. 包装:
将湿法加工后的产物进行包装,通常使用密封包装,以防止湿气和杂质的进入。
上述步骤是铁片硫酸法生产氧化铁红的一般工艺流程。
每个步骤的操
作条件和参数需要根据具体情况进行调整和优化,以获得高质量的氧化铁红产品。
同时,工艺流程中需严格遵守环境和安全规定,确保生产过程的安全性和环境友好性。
氧化铁粉 生产

氧化铁粉生产1. 简介氧化铁粉是一种常见的无机颜料,具有广泛的应用领域,包括建筑材料、涂料、橡胶制品、陶瓷、电子材料等。
本文将介绍氧化铁粉的生产过程、工艺流程以及相关设备和技术。
2. 生产过程氧化铁粉的生产通常分为湿法和干法两种工艺路线。
2.1 湿法生产湿法生产是指通过溶液反应制备氧化铁粉的方法。
具体步骤如下:1.原料准备:将铁盐和氢氧化物作为主要原料,按照一定比例配制溶液。
2.溶液反应:将铁盐溶液和氢氧化物溶液加入反应釜中,通过搅拌和加热的方式使其反应生成氧化铁沉淀。
3.分离沉淀:将反应后的溶液进行过滤或离心分离,得到氧化铁沉淀。
4.洗涤和干燥:将氧化铁沉淀用水进行洗涤,去除杂质,然后通过烘干或喷雾干燥的方式得到氧化铁粉。
2.2 干法生产干法生产是指通过固体反应制备氧化铁粉的方法。
具体步骤如下:1.原料准备:将铁矿石或其他含铁物质作为主要原料,进行破碎和磨细处理。
2.反应炉炼烧:将磨细后的原料送入高温反应炉中,在一定温度下进行炼烧反应,使其发生氧化反应生成氧化铁。
3.分离和磨细:将炼烧后的产物进行分离,去除非氧化铁部分,然后再进行磨细处理,得到氧化铁粉。
3. 工艺流程氧化铁粉的生产工艺流程根据具体的生产方式和设备不同会有所差异,下面是一个典型的湿法生产工艺流程示例:1.原料准备:将铁盐和氢氧化物按照一定比例配制溶液。
2.溶液反应:将铁盐溶液和氢氧化物溶液加入反应釜中,通过搅拌和加热的方式使其反应生成氧化铁沉淀。
3.分离沉淀:将反应后的溶液进行过滤或离心分离,得到氧化铁沉淀。
4.洗涤和干燥:将氧化铁沉淀用水进行洗涤,去除杂质,然后通过烘干或喷雾干燥的方式得到氧化铁粉。
5.粉碎和分级:将获得的氧化铁粉进行粉碎和分级处理,得到符合要求的粉末产品。
6.包装和贮存:将粉末产品进行包装,并储存于干燥、通风的仓库中。
4. 设备和技术氧化铁粉生产需要一系列的设备和技术支持,以下是常用的设备和技术:1.反应釜:用于溶液反应和沉淀分离的容器,通常采用不锈钢材料制成,具有耐腐蚀、耐高温的特点。
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氧化铁工艺的技术情况及发展趋势
1、氧化铁合成主要工艺
氧化铁的制备工艺大致可以分为干法和湿法两类。
干法又分为气相法和固相法,其中气相法常以羰基铁(Fe(CO)5)或二茂铁(FeCP2)等为原料,采用火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学沉积法(PCVD)或激光热分解等原理,通过焙烧法、热分解法、鲁式法(Ruthner)等方法来制备,由于干法制过程中,不可避免的废气污染和工艺过程难以控制、质量难以保证等缺点,该类方法已逐渐被本行业所摒弃;湿法又名液相法,是目前实验室和工业界广泛采用的制备粉体材料的主要方法,通过-------,其主要包括主要包括溶胶−凝胶法、空气氧化法、水解法、沉淀法等;此外还有水热法、催化法、包核法等工艺改进法。
主要优点是组分容易控制、设备简单、生产成本低;不足之处是杂质多,难以获得高性能的粒子粉体,生成的粒子易于形成聚凝体的假颗粒,难以分散。
2、我国氧化铁颜料合成工艺
我国氧化铁颜料主要以氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑为主,其生产主要采用湿法合成。
湿法合成氧化铁红、铁黄是以废铁皮为原料,通过硫酸亚铁为反应介质,铁和氧结合形成不同铁含量和晶体结构的氧化铁颜料,与一般化学反应离子结晶沉淀不同的是,作为颜料的氧化铁系晶型在结构上有一定的要求。
它首先要求制成一定数量的晶种,然后再氧化结晶沉淀得到产物,这样得到的晶体才具有颜料的性能。
合成氧化铁黑是以硫酸亚铁和烧碱为原料,在一定条件下加成脱水而得。
(1)氧化铁红合成工艺
目前国内生产合成氧化铁红的方法有:沉淀法、绿矾段少发、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法和包核法。
我国铁红大部分是采用沉淀法生产,以亚铁盐和铁皮为原料,经成核、沉淀、水洗、干燥得产品。
而又根据晶种制备和采用亚铁盐不同 , 可分为硫酸法、硝酸法、混酸法。
三种方法的工艺相似,以下以硫酸盐法为例。
晶种制备:将氢氧化钠或氨水加入到硫酸亚铁溶液中,控制p H值9- 12 , 鼓入一定量的空气,在20 一30℃氧化制得晶种。
化学反应式如下:
O
H O Fe O OH Fe SO Na OH Fe NaOH SO F 232224
2244)(4)(2e +↓−→−++↓−→−+↑
+−→−++↓−→−++24424
232224e e 424e 4H SO F F SO H SO H O Fe O H O SO F O
H FeOOH O OH Fe SO Na OH Fe NaOH SO F 2224
22424)(4)(2e +↓−→−++↓−→−+↑
+−→−++↓•−→−++24424
2232224e e 426e 4H SO F F SO H SO H O H O Fe O H O SO F O H O Fe OH Fe OH Fe OH Fe OH Fe OH Fe O O H OH Fe SO Na OH Fe NaOH SO F 243323232224
2244)(2)()(2)()(42)(4)(2e +−→−↓•−→−+↓
−→−+++↓−→−+ 二步氧化:实质是晶种长大的过程 ,以硫酸亚铁为反应介质,反应循环进行,生产新的三氧化二铁沉积在晶核上,使晶体长大至所需。
化学反应式如下:
(2)氧化铁黄合成工艺
国内目前生产合成铁黄主要有湿法空气氧化法、催化法、苯胺法三种。
我国氧化铁黄大部分是 采用湿法空气氧化法,生产工艺过程分为晶种制备和二步氧化 , 反应持续到铁黄颜色与标准颜色相似为止,料浆经过滤、洗涤、干燥,即得到产品。
晶种制备:将氢氧化钠加入到过量的硫酸亚铁溶液中,控制pH 值4一5 ,鼓入一定量的空气,在2 0 一 3 0 ℃氧化制得晶种。
化学反应式如下 : 二步氧化:以硫酸亚铁为反应介质,加入足够铁皮,控制p H 值 3- 4 , 在80 -85 ℃下鼓入空气氧化,使 Fe OOH 在晶核上长大至所需。
化学反应式如下: (3)氧化铁黑合成工艺
从工艺上可分为湿法和干法 , 但干法铁黑应用较少。
湿法铁黑又分为:直接合成法、氢氧化亚铁氧化法。
直接合成是将三氧化二铁和氢氧化亚铁在一定温度和 p H 值条件下,直接进行加成反应,再经脱水、干燥得产品。
此法产量高,被广泛 采用。