氧化铁系列颜料发展概述知识讲解
氧化铁颜料生产
氧化铁颜料生产一、氧化铁颜料概述氧化铁颜料是一种十分常见的无机颜料,广泛应用于各个领域,如建筑材料、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、印染、化妆品、食品等工业以及文化艺术类工业中。
氧化铁颜料具有良好的稳定性、色泽鲜艳、颜色可调、质量稳定等特点,所以广受欢迎。
二、氧化铁颜料生产工艺氧化铁颜料主要通过原料的混合、化学反应、水洗、离心干燥等工艺流程加工而成。
1. 原料准备氧化铁颜料主要采用氧化铁类矿石为原料。
由于不同矿石的成分相差较大,因此,选择合适的矿石具有重要意义。
一般而言,矿石中的含铁量越高,生产出的颜料质量越好。
2. 原料混合将所选取的矿石及其他辅助原料按比例混合。
为了保证混合的均匀性和减少粉尘污染,混合操作需要采用有良好通风的房间,并在封闭的罐子中进行。
3. 化学反应将混合好的原料送入反应釜中进行加热,同时加入化学反应剂。
在加热过程中,反应釜内的温度会逐渐升高。
经过一段时间的反应,混合物开始发生氧化还原反应,生成氧化铁。
这个反应的过程十分复杂,其中的细节需要根据具体风险因素进行处理。
4. 水洗经过化学反应后生成的固体物质需要经过水洗来去除其中的不理想杂质。
水洗过程需要在水洗罐中进行,洗涤液需要循环使用以确保高效且节约用水。
5. 微波干燥/离心干燥经过水洗的氧化铁比较湿,需要通过微波干燥或离心干燥工艺将其脱水,使得不含水分的氧化铁能够被收集和包装。
6. 包装经过干燥的氧化铁被收集后需要进行包装处理。
常见的包装方式包括纸袋、塑料袋、编织袋等。
三、氧化铁颜料生产方式的特点1. 相比于传统的生产方式,现代化的氧化铁颜料生产方式更加高效、节约资源。
2. 采用现代化生产工艺可以提高氧化铁颜料的质量和稳定性。
3. 氧化铁颜料生产方式的进步与发展使得氧化铁颜料的应用范围更加广泛,创造出更丰富的色彩。
四、氧化铁颜料的应用领域1. 建筑材料领域:用于制造水泥、混凝土、石膏、石膏板、墙面涂料等。
2. 涂料领域:用于木器漆、汽车漆、涂料辅助剂等。
氧化铁颜料生产
氧化铁颜料生产以氧化铁颜料生产为标题,我们将详细介绍氧化铁颜料的生产过程。
一、氧化铁颜料的概述氧化铁颜料是一种重要的无机颜料,具有良好的耐光、耐候性能,广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等领域。
氧化铁颜料主要由氧化铁矿石经过破碎、磨细、分级、煅烧等工艺制得。
二、氧化铁矿石的选择与破碎氧化铁矿石是氧化铁颜料的原料,常见的有赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等。
在选择矿石时,需要考虑其矿石含量、矿石结构及化学成分等因素。
矿石经过破碎设备进行粗碎、细碎,得到适合后续处理的矿石颗粒。
三、矿石的磨细和分级经过破碎的矿石进入磨细设备进行磨细处理。
常用的磨细设备有球磨机和研磨机等。
磨细后的矿石颗粒尺寸更加均匀,有利于后续的煅烧反应。
然后,矿石颗粒通过分级设备进行分级,将不同尺寸的颗粒进行分离,以获得符合要求的颗粒粒径范围。
四、矿石的煅烧经过磨细和分级后的矿石颗粒进入煅烧炉进行煅烧反应。
煅烧是将矿石颗粒在高温下进行热解和氧化反应,使其转化为氧化铁颜料。
煅烧温度和时间是影响氧化铁颜料质量的重要因素,需根据不同的矿石和颜料要求进行合理的控制。
五、氧化铁颜料的处理经过煅烧后的氧化铁颗粒经过冷却、粉碎、筛分等处理工艺,以获得所需的颗粒粒径和颜料品质。
冷却是将煅烧后的颗粒降温至室温,以防止颗粒结块。
粉碎是将颗粒进行细碎,以获得所需的颗粒粒径。
筛分是根据颗粒粒径范围进行筛分,以去除不符合要求的颗粒。
六、氧化铁颜料的包装与贮存处理后的氧化铁颜料通过包装设备进行包装,常见的包装方式有袋装、散装等。
包装要求严格,以防止颜料受潮、变质等。
包装后的氧化铁颜料需储存于干燥、通风、避光的仓库中,避免阳光直射和潮湿环境。
七、氧化铁颜料的应用氧化铁颜料广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纸张等领域。
在涂料中,氧化铁颜料可以提供良好的遮盖力和抗紫外线性能。
在塑料中,氧化铁颜料可以增加塑料的色彩饱和度和稳定性。
在橡胶中,氧化铁颜料可以改善橡胶的耐磨性和耐候性。
在纸张中,氧化铁颜料可以提供优良的色彩效果和光泽度。
氧化铁系颜料制备方法进展_李红英
第1期收稿日期:2009-11-29作者简介:李红英(1979)),女,硕士,讲师,主要从事纳米材料的制备与应用研究。
氧化铁系颜料制备方法进展李红英,樊红莉,孟德素(菏泽学院化学与化工系,山东菏泽 274015)摘要:氧化铁系颜料是第二大无机颜料,其用途十分广泛。
我国生产的颜料大多属于低品质产品,且成本较高,与国际上的高品质颜料相比,竞争力很弱。
所以目前我国的颜料行业急需解决的问题就是寻找到合适的制备工艺来提高品质或降低成本,以增强竞争力。
本文综述了近几年我国科研工作者在这方面的努力成果,他们开发了许多具有现实可行性的制备方法,可为业内人士作为参考依据。
关键词:氧化铁;无机颜料;制备方法中图分类号:TQ622.1+5 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2010)01-0027-03Progress of Iron O xide P ig m ents SynthesizeM ethodsLIH ong -ying,FA N H ong -li ,M ENG D e -su(Depart m ent of Che m i s try and Che m ica lEng ineeri n g ,H eze Un iversity ,H eze 274015,Ch i n a)Abst ract ::Iron ox ide p i g m ents are the second l a rgest o f i n organic p i g m ents ,their uses are ver y w i d ely .P i g m en ts produced i n our country are m ostly lo w -quality products ,and their costs are h i g h ,t h erefore their co m petitiveness is w eak co mpari n g w ith internati o na l h i g h -qua lity pig m ents .Currently ,Ch i n a 's pig m ent i n dustry has an urgent need to solve the proble m wh ich is to fi n d a su itable preparati o n process to i m pr ove quality or reduce costs i n or der to enhance co m petitiveness .This paper summ arized research resu lts in th is respect of Ch i n ese w or kers i n recent years.They have developed m any practica l feasible preparati o n m ethodsw h i c h can be as a re ference for the i n dustry .K ey w ords :iron ox i d e ;i n or gan ic pig m ents ;synthesize m e t h ods 氧化铁是仅次于钛白粉的第二大无机颜料,也是第一大彩色无机颜料。
我国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。
国标313氧化铁黄_解释说明以及概述
国标313氧化铁黄解释说明以及概述1. 引言1.1 概述国标313氧化铁黄是一种重要的化工原料,被广泛应用于多个领域。
它主要由含铁矿石经过一系列工艺处理而成,具有良好的颜色稳定性和高温耐受性。
由于其特殊的化学性质以及良好的稳定性,国标313氧化铁黄在建筑、涂料、塑料、橡胶等行业中具有广泛应用的前景。
1.2 文章结构本文将分为五个部分进行描述和分析。
第一部分引言介绍了国标313氧化铁黄的概况以及文章的目的和结构。
第二部分详细解释了国标313氧化铁黄的定义与特点、生产过程与方法,以及其在应用领域与市场前景方面的表现。
第三部分对国标313氧化铁黄进行了概述,包括产品性质与规格要求、市场竞争情况分析,以及发展趋势与挑战。
第四部分给出了对国标313氧化铁黄重要性和应用价值的总结,并展望并提出对未来发展方向的建议。
最后,第五部分列出了参考文献和来源说明。
1.3 目的本文的目的是全面介绍国标313氧化铁黄,包括其定义、特点、生产过程、应用领域与市场前景等方面的内容。
通过对该化工原料的深入了解和分析,旨在提供对相关行业从业者和研究人员了解国标313氧化铁黄的基础知识,并探索其未来发展方向的展望与建议。
同时,希望通过本文的撰写能够促进该领域的学术交流与合作,推动国标313氧化铁黄及相关技术在各个行业中的应用创新。
2. 国标313氧化铁黄的解释说明:2.1 国标313氧化铁黄的定义与特点:国标313氧化铁黄是一种常见且重要的颜料材料,其化学式为Fe2O3·nH2O。
它主要由天然赤铁矿经过破碎、粉碎、湿法提取和干燥等工艺制得。
国标313氧化铁黄具有优异的遮盖性、色牢度和耐候性等优点,因此被广泛应用于建筑、油漆、橡胶、塑料、纸张等行业中。
2.2 国标313氧化铁黄的生产过程与方法:国标313氧化铁黄的生产过程主要包括以下几个步骤:首先,从天然赤铁矿中选取适合的原料;接着进行破碎、粉碎和筛分等预处理工序;然后使用湿法提取技术将赤铁矿转变成含水合物;最后通过高温干燥等措施将含水合物转变成最终产品。
氧化铁颜料
氧化铁的吸油量是在应用时一个很重要的指标。
氧化铁的吸油量是在应用时一个很重要的指标。
象其它颜料的应用一样,氧化铁在应用体系中的湿润是整个分散过程中非常重要的环节。
湿润效果的好坏很大程度上取决于分散介质和颜料表面形态的亲合程度和分散介质分子形态和颜料凝聚团结构的空间相互作用。
在定量的粉状颜料中,逐步将油滴入其中,使其均匀调入颜料,直至滴加的油脂能使全部颜料黏在一起的最低用油量就是吸油量。
一般以100g颜料所吸收精制亚麻油的最低克数来表示。
对每种颜料来说,吸油量除和颜料的化学本质有关外,也和颜料的物理状态、颜料粒子大小及其颜料与颜料之间的空隙度有关。
因为所需的油除了吸附在颜料粒子表面外,尚需充填颜料粒子之间的空隙,使颜料与油料连为一体,空隙度减小,吸油量会减小,颗粒变小则颜料粒子表面积增大,导致吸油量增大,而颗粒大小的变动会影响粒子之间的空隙度,所以吸油量和颗粒大小的关系还与空隙度有关。
因此吸油量究竟是随颗粒增大而增大还是缩小,视具体颜料而定。
对某一种颜料而言,吸油量除了和粒子大小有关外,还与颗粒的形状有很大关系,一般说来针状粒子比球状粒子有更大的吸油量,因为同样数量的针状粒子表面积更大,而且颜料颗粒间的空隙也更大。
所以针状铁红粒子吸油量可达50%,而球状铁红粒子可在18%左右,说明颜料粒子之间的空隙度起很大作用。
颜料的表面状态对它的吸油量也有一定关系,如颜料吸附的水溶盐、水分、表面活性剂等。
还有测定的手法、油的酸度、颜料的质地等都对吸油量的数值产生影响,因此一个颜料的吸油量的数据难成定值,只能规定在一定范围内。
颜料吸油量的大小和分散程度有关。
有两种解释:一种看法认为吸油量与颜料颗粒间空隙有关。
在提高分散度时,颗粒空隙减小,吸油量应当下降;另一种看法认为颜料与漆料界面处的表面现象有关。
分散度提高,有助于颜料颗粒比表面积增大,所以吸油量也应相应提高。
有人研究群青,氧化铬和铁红的性质和它们分散度之间的关系时,曾得出一个结论:如果颜料的粒度分布在狭窄范围之内,那么决定它们吸油量的因素不仅仅是颗粒间存在的自由空间,颜料的吸液能力也是不容忽视的重要因素。
天然氧化铁颜料加工工艺
天然氧化铁颜料加工工艺天然氧化铁颜料很多场合又称为赭石是人类的第一种颜料,世界绘画史里一直有它身影。
是用含有氧化铁的各种天然矿物和岩石由精选、研磨、分级、微细化等处理制备的无机彩色颜料,这些矿物和岩石发色的原因是由于在它们里面有一定的氧化铁(主要的是三氧化二铁、水合三氧化二铁和四氧化三铁)存在的缘故。
产品主要有红色、黄色、棕色和黑色以及云母氧化铁。
红色产品的成分以赤铁矿(三氧化二铁)为主;黄色产品的成分以针铁矿(水合三氧化二铁)为主;黑色产品的成分以磁铁矿(四氧化三铁)为主;棕色产品的成分以含碳和氧化锰的褐铁矿为主也可以用天然的红、黄、黑天然氧化铁混拼而成,云母氧化铁的成分系赤铁矿的一个变种,呈灰色、金属光泽的鳞片状赤铁矿集合体也称为镜铁矿。
天然氧化铁颜料除了含有三氧化二铁、水合三氧化二铁和四氧化三铁以外,还含有不等的其他成分,例如非金属类:碳、钙、硅石、白云石等,金属类:锰、铝等。
由于天然氧化铁颜料所含的铁和氧的元素占了地球50%以上,因此含有氧化铁的各种天然矿物和岩石广泛存在地球各个地区,南北美洲、撒哈拉地区、澳大利亚中部、南非、法国南部、西班牙北部、古丝绸之路沿线以及中国很多地区都有各类铁矿。
使之采集方便、价格低廉也成为矿物颜料中应用最早的颜料由于各地区,各民族或早或晚,或多或少,各显其能用了各种工艺制备了很多种天然氧化铁颜料,造成其名称(称呼)也很多,一物多称和多物一称现象同时出现在我们面前。
例如一个天然铁红就有赤铁矿、赭石、矾红、绛矾、土红、红色土、红黏土、马斯红等几个名称。
西班牙大红、波斯红和温福德红(英国)区分了这些天然铁红颜料的不同来源。
天然氧化铁颜料加工方法经过数千年演变虽然有很多种但其基本工序、工艺和流程可以概括成:从矿石和矿物加工到矿物顔料需要对矿物和矿石经包括选材、压碎、研细、煅烧、淘析、水洗、筛析、干燥、分级、混合调色、包装等过程的机械加工和物化处理,其目的在于除去异物和杂质并把矿石制成细粉状态,校正颜色,调节细度、调节酸碱度。
氧化铁的美丽从红土到绚丽颜料
氧化铁的美丽从红土到绚丽颜料氧化铁是一种常见的化合物,其美丽的颜色引人注目。
它广泛应用于艺术、建筑、化妆品等领域。
在本文中,将探讨氧化铁从红土到绚丽颜料的历程。
一、红土的发现与运用红土,又称赭石、赤泥,是含有氧化铁的一种土壤。
早在古代,人们就发现红土具有一定的染色能力。
不仅用于绘画、陶瓷等艺术创作,还用于染布和彩绘建筑表面。
红土常见的颜色有红色、棕红色等,这是因为其中的氧化铁颗粒对光的吸收与散射导致的。
随着时间的推移,人们对红土的运用越来越广泛。
在古代埃及、希腊、中国等文明古国,红土被广泛应用于墙壁彩绘、瓷器制作等方面。
红土作为一种自然的颜料,其天然质感和丰富的色彩受到了人们的喜爱。
二、氧化铁颜料的制备与应用随着科学技术的进步,人们逐渐发现了氧化铁颜料的制备方法。
通过矿石的提取和精炼等化学过程,可以获得纯度较高的氧化铁颗粒。
这些颗粒可以经过特定的处理,制成不同颜色的氧化铁颜料。
氧化铁颜料应用广泛,既可以作为艺术创作的工具,也可以应用于工业和建筑方面。
在艺术领域,氧化铁颜料常常用于绘画、雕塑和陶瓷的制作。
它们具有鲜艳的色彩和良好的遮盖力,能够营造出独特的艺术效果。
在工业领域,氧化铁颜料被广泛应用于涂料、油漆和塑料制品的生产中。
这些颜料不仅可以为产品赋予丰富的色彩,还能提供良好的耐候性和保护性能。
同时,氧化铁颜料在化妆品和染料工业中也有广泛的应用。
三、氧化铁颜料的环境意义除了美丽的外观和广泛的应用,氧化铁颜料还具有环境意义。
红土和氧化铁颗粒是自然界中的常见物质,不会对环境造成污染。
相比染料工业中使用的合成染料,氧化铁颜料更加环保,不会产生有害物质。
此外,由于氧化铁颗粒的稳定性和抗褪色性,使用氧化铁颜料制作的产品具有较长的寿命。
这意味着减少了对自然资源的消耗和对环境的负担。
综上所述,氧化铁的美丽从红土到绚丽颜料已经得到了充分的展示。
红土的发现和运用为人们揭开了氧化铁的神秘面纱,让人们深入了解并利用这一美丽的物质。
氧化铁颜料介绍
氧化铁颜料性能和使用介绍1前言氧化铁颜料是一类量大面广的无机彩色顾料,它的应用较为广泛,大量使用予建材、涂料、油墨、橡胶、塑料、陶瓷、玻璃制品、五金玻璃抛光、戏剧油彩、绘画、化妆品、药品着色、复印材料、催化剂、电子工业及录音录像磁性记忆材料等方面。
1氧化铁颜料具有卓越的颜料通性:1.1有高度的化学稳定性和物理耐牢度:1.1.1耐碱:对任何浓度的碱类以及其他种类碱性物质,尤其是建筑上常用的水泥、石灰灰浆等都是非常稳定的,并且对水泥建筑构件不发生粉化作用,亦不影响它的强度。
1.1.2耐酸:对一般弱酸和稀酸类具有一定的抗耐性能,但也能逐渐溶解于强酸中,特别是在加温和较浓情况下。
1.1.3耐光:在强烈的日光曝晒下色泽不变。
1.1.4耐热:在一定的温度极限内是稳定的,超过它的温度极限色泽就开始变化,随着温度的递增,变化的程度也就愈益显著,各个品种的温度极限如下:氧化铁黄超过130℃逐渐变色为红相氧化铁红超过300℃逐渐变色为深红氧化铁紫超过400℃逐渐变色为深红氧化铁黑超过100℃逐渐变色为暗红氧化铁棕超过130℃逐渐变色为红相铁绿超过200℃逐渐变色为暗红1.1.5耐气候影响:不受大气的寒暑、干湿等气候条件的影响。
1.1.6耐污浊空气:在任何污浊的气体中都是非常稳定的,如硫化氢、氧化碳、氧化硫、氯化氢、氧化氮等气体。
1.1.7耐水、耐油、耐溶剂的渗性:不溶解于水、各种矿物油、植物油和醚、酯、酮类等以及其他有机溶剂中,并且没有渗透现象。
1.2有明净的色泽和独特的色调氧化铁颜料的色泽非常明净纯正,并不用其他有机或无机色素加套润色。
虽然并不象某些有机颜料或其他颜料的色调那样鲜艳夺目,但是氧化铁颜料的色调具有独特的风格,其柔和、幽谐的色调悦目可亲,适用于住宅、公共场所、户内外的涂刷。
其庄严的色调,尤其适用于豪华大楼和宏伟端庄的建筑工程。
1.3优异的经济效果氧化铁颜料具有很高的着色力,细而均匀的颗粒度,保证了他的使用价值,加上较低的售价,保证了使用者的经济效果。
混凝土中氧化铁颜料的使用方法
混凝土中氧化铁颜料的使用方法一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑物结构中的材料,除了具备强度、耐久性等基本性能外,颜色也成为了其一种重要的性能。
在混凝土中添加氧化铁颜料,可以使其颜色变得更加明亮和美观,同时也可以提高混凝土的耐久性和抗风化能力。
本文将详细介绍混凝土中氧化铁颜料的使用方法。
二、氧化铁颜料的种类氧化铁颜料是一种广泛应用于混凝土中的颜料,主要分为三种类型:红色氧化铁颜料、黄色氧化铁颜料和黑色氧化铁颜料。
其中,红色氧化铁颜料与黄色氧化铁颜料使用最为广泛。
三、氧化铁颜料的选型在使用氧化铁颜料前,需要根据具体的工程要求和设计要求选择合适的颜色。
一般来说,红色氧化铁颜料适用于建筑物的外立面和装饰墙体等地方,在阳光照射下具有良好的色彩稳定性;黄色氧化铁颜料适用于道路、广场等场地的混凝土中,可以使其颜色更加鲜艳明亮。
在选型时,还需要考虑氧化铁颜料的耐久性和稳定性等方面。
四、氧化铁颜料的配比在混凝土中添加氧化铁颜料时,需要根据混凝土的配合比例来进行配比。
一般来说,氧化铁颜料的添加量在混凝土总重量的1-5%之间,具体的添加量需要根据颜色要求和混凝土强度等因素来确定。
在配比时,需要注意控制好颜料的添加量,避免过多或过少的情况发生。
五、氧化铁颜料的使用方法1、干拌法干拌法是一种常见的混凝土中添加氧化铁颜料的方法,具体步骤如下:(1)将氧化铁颜料和水泥、砂、石子等混合物料一起干拌均匀。
(2)将混合好的材料加入混凝土搅拌机中,加水搅拌制成混凝土。
(3)根据需要进行表面处理等后续工作。
2、湿拌法湿拌法是一种较为常见的混凝土中添加氧化铁颜料的方法,具体步骤如下:(1)将氧化铁颜料和一定比例的水混合均匀,形成颜色浆料。
(2)将颜色浆料加入混凝土搅拌机中,加入水泥、砂、石子等混合物料一起搅拌。
(3)根据需要进行表面处理等后续工作。
六、注意事项1、在氧化铁颜料的选型和配比时,需要根据具体的工程要求和设计要求进行选择,避免出现色差等问题。
氧化铁颜料的用途
氧化铁颜料的用途1.引言1.1 概述概述:氧化铁颜料是一种常见的无机颜料,由铁氧化物组成。
其具有良好的可见光吸收性能和色彩稳定性,广泛应用于各个领域。
氧化铁颜料具有多种颜色,包括红色、黄色、棕色和黑色等。
这些颜色的产生主要取决于氧化铁的晶体结构和颗粒大小。
氧化铁颜料的用途广泛,包括建筑材料、涂料和油漆、陶瓷、塑料、橡胶、纸张等工业领域。
在建筑材料方面,氧化铁颜料常用于砖块、屋面瓦片、地板砖、水泥等的着色。
其鲜艳的颜色可以增加建筑物的美观性和装饰效果。
在涂料和油漆行业中,氧化铁颜料用于调制各种颜色的涂料,为墙面、家具、金属和车身提供丰富多彩的色彩选择。
此外,氧化铁颜料还常用于陶瓷制品的着色。
通过控制颜料的添加量和烧结工艺,可以制作出不同颜色和质感的陶瓷制品,如花瓶、碗碟等。
在塑料和橡胶行业中,氧化铁颜料可作为添加剂,用于改善产品的色彩稳定性和耐候性。
在纸张制造中,氧化铁颜料可以增加纸张的色彩饱和度和光泽度,提升印刷效果。
总之,氧化铁颜料在各个行业中都有着重要的应用。
其优异的颜色性能和稳定性使得氧化铁颜料成为一种广泛使用的材料。
随着科技的发展和人们对颜色的不断追求,氧化铁颜料的应用前景将更加广阔。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构部分旨在指导读者了解整篇文章的组织结构和主要内容。
本篇文章主要包含引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个内容。
概述部分简要介绍了氧化铁颜料的基本情况,包括其化学性质、物理性质和广泛应用于各个领域的特点。
同时,提出了本篇文章的主题和重要性。
文章结构部分主要说明了本篇文章的组织架构。
根据章节标题的设置,本文将分为引言、正文和结论三个部分。
接下来将详细介绍每个部分的内容,并给出相关的分析和观点。
目的部分明确了本篇文章的目标和意义。
本文的目的是探讨氧化铁颜料的用途,通过对其在不同领域中的应用进行分析和总结,为读者提供全面了解和了解的机会。
氧化铁系列颜料发展概述知识讲解
氧化铁系列颜料发展概述氧化铁系列颜料发展概述在各类颜料中,氧化铁颜料的产销量仅次于钛白粉,是第二个量大面大的无机颜料,是第一大彩色颜料。
氧化铁颜料颜色多,色谱广,遮盖力高,着色力强,主色有红、黄、黑三种,通过调配还可以得到橙、棕、绿等系列色谱的复合颜料。
氧化铁颜料有很好的耐光、耐候、耐酸、耐碱及耐溶剂性,还具有无毒性等特点,广泛应用于建筑材料、涂料、油墨、塑料、陶瓷、造纸、磁性记录材料等行业中。
以钛白副产硫酸亚铁为原料,可以生产很多种类的氧化铁产品,是处理硫酸亚铁的最佳途径。
1.普通氧化铁颜料1.1.煅烧法生产铁红美国市场上销售的氧化铁牌号约8 0个,共中有约20个是煅烧法绿矶红;日本的煅烧法氧化铁产量世界最大,年产约20万吨,但其产品主要是用作磁性材料。
我国以淄博钻业为主的几家工厂采用煅烧法生产,但其产品品质较低,用途不广,质量和国内普遍采用的铁皮一硝酸法相差较远。
目前全球的氧化铁颜料,60%用于建筑材料,30%用于涂料。
这两类用途的氧化铁都要求有很好的颜色和分散性,用于建筑材料的氧化铁还必须有较高的着色力(着色力低会使颜料添加量加大,影响材料强度等性能。
)。
绿矶煅烧法生产的铁红粒子较大,颜色深而且着色力也不高,基本上不能用在建筑材料上,这就使它们的应用范围大大缩小。
1.2.液相氧化法生产铁红和铁黄用烧碱(或氨)中和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁,以空气氧化氢氧化亚铁制晶种,在晶种存在下用空气氧化硫酸亚铁,反应过程中连续滴加硫酸亚铁和碱(或氨),保持一定的亚铁浓度和PH值,通过对色光进展的控制可以得到从浅色到深色一系列色相的氧化铁。
该工艺生产铁红和铁黄区别在于晶种制备条件不同,酸性条件下得铁黄晶种,碱性条件下得铁红晶种。
用空气液相氧化法生产1吨氧化铁约需七水硫酸亚铁3.5〜4吨,30%的烧碱3吨或液氨0.45吨。
用液相氧化法生产氧化铁在我国目前还处在实验室阶段,尚未有工业生产装置。
原因主要是产品质量和目前成熟的铁皮法相比还有较大差距,另外它需要消耗大量的碱或氨,生产成本也没有优势。
氧化铁颜料
氧化铁颜料
1 关于氧化铁颜料
氧化铁颜料是一种应用广泛的色料,它以其高性价比、独特的色
彩以及良好的耐蚀性而备受人们的喜爱。
氧化铁颜料的制备历史悠久,可以追溯到古代巴比伦时期,并在中世纪蔓延到欧洲。
近世以来,随
着科技的进步,氧化铁颜料也发生了巨大变化,不仅用于涂料,还广
泛应用于瓷器、未烧制黏土件、混凝土等领域。
2 氧化铁颜料的材料特性
氧化铁颜料是由经过氧化的铁精细粒子构成的复合色料,其颜色
由红、黄、橙、褐、绿和黑等多种色彩构成,表明其具有良好的耐蚀
性和耐腐蚀性能。
同时,氧化铁颜料也有几种特性:高隔离性,能有
效的挡住污染物的进入;高抗紫外线能力,能有效保护它所涂层的物
体免受紫外线的辐射;高粘结性,可以防止外界的侵蚀。
3 氧化铁颜料的生产流程
一般来说,氧化铁颜料的制造流程涉及形状、组件、颜色和粒度
等几个方面,例如磁铁粉、氧化颗粒和磁矿等。
磁铁粉制备:首先将
选定的技术金属原料在含氧空气中电熔,电解熔炼出的微小量的磁铁粉;接下来用含氧空气把这些磁铁粉熔炼,当温度稳定后把金属氧化
产物(氧化物)除去,得到颗粒细小的磁铁粉。
4 氧化铁颜料应用
氧化铁颜料可以用于日常生活中的各种涂膜,如汽车涂装、金属
建筑物表面涂装等;还可以用于瓷砖、电源、玻璃、墙壁、钢铁等制
造和表面涂装;它还可以用于陶瓷制造、未烧制黏土件、混凝土(如
水泥)表面装饰。
此外,氧化铁颜料还可以用于印染,用于染色衣物,以及印刷等工艺品的涂料。
氧化铁颜料概述讲解
制备氧化铁红颜料的反应机理
绿矾法
6FeSO4·xH2O + 1½O2 = Fe2O3 + 2Fe2(SO4)3 + 6H2O 2Fe2(SO4)3 = 2Fe2O3 + 6SO3
沉淀法
2FeSO4 + ½O2 + 4NaOH = Fe2O3 + 2Na2SO4 + 2H2O
煅烧法
2Fe3O4+½O2 = 3Fe2O3 2FeOOH = Fe2O3+H2O
氧化铁黑
氧化铁黑化学分子式
Fe3O4 或 Fe2O3.FeO
色相
具有饱和蓝墨光黑色
性能
着色力、遮盖力高; 耐光性7-8级、耐候性4-5级; 耐碱性良好;微溶于稀酸,在浓酸中完全溶解; 热稳定性差 (200 ℃转化成γ-Fe2O3,300 ℃ 转化成铁红α-Fe2O3).
制备氧化铁黑颜料的反应机理
还原法
3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O
特种氧化铁
磁性氧化铁
﹡ 组成γ-Fe2O3, ﹡ 可用于磁带录音、录像、磁力探伤、高空照相等.
﹡ 用于防腐防锈漆.
云母氧化铁
﹡ 组成Fe2O3 ,呈云母状的片状结构 ,不含云母成分; ﹡颗粒直径可达5~100微米,是一种较粗的颜料 ,防护性能
塑料行业
﹡高纯度、高饱和度、高着色力,易分散及耐热性好; ﹡ 通常用 氧化铁制成色浆或色母.
谢谢!
优于普通氧化铁;
﹡主要用于防腐防锈漆.
氧化铁颜料产品质量控制
主要从以下技术指标控制最终产品质量:
﹡ 颜色(与标准样品相比) ﹡ 相对着色力(与标准样品相比) ﹡ 铁含量(以Fe2O3计) ﹡ 105 ℃挥发份 ﹡ 水溶物 ﹡ 筛余物 ﹡ 水悬浮液PH值 ﹡ 吸油量
氧化铁颜料制备及改性分析
氧化铁颜料制备及改性分析摘要:氧化铁颜料的使用历史悠久,发展到现代,能够被用到气敏材料、催化剂、磁性材料以及橡胶等制造领域。
本文主要分析制备氧化铁颜料的技术,并对改性技术应用情况进行分析,通过制备与改性手段,提升氧化铁颜料的性能,打破其在被使用时受到的限制,开拓氧化铁颜料的市场。
关键词:氧化铁颜料;制备;改性引言氧化铁颜料具有相对广泛的色相,可对紫外线产生一定的屏蔽效应,耐化学性与耐候性皆比较优越,还具备无毒与价格低廉的优势,因此可以进入多种领域,发挥作用。
现分析制备氧化铁颜料的有效方法,并探讨改性技术应用情况。
1氧化铁红颜料制备技术1.1室温固相合成通过研磨将原料转化成粉末状态,添加表面活性剂与NH4HCO3,在室温条件下实施研磨处理,处理时间设置为40min,再经过抽滤、醇洗与水洗环节,进行烘干操作,即可获取前躯粉末,进行热解反应后,可获得氧化铁红产品,能够达到纳米级。
如果降低热解温度,使温度在55℃以下,热解时间控制位2h,产品中的Fe2O3成分含量增加,同时Fe3O4,含有量比较少。
室温固相结合的方法操作过程并不复杂,原材料获取难度低且满足产品粒径控制需求,可将其应用到纳米级材料的制备工作中。
1.2铁泥氧化制备技术将工业剩余废渣铁泥材料作为制备所需的原材料,采用氧化技术来获取红色氧化铁颜料,制备时需要有浓度为60%的硫酸,铁泥与硫酸之间的质量比为 1.2:1,设置800℃的氧化温度,2h的氧化时间,获取的颜料产品满足涂料与油漆的使用要求。
1.3铁泥干法制备技术将硫酸与铁泥混合,发挥出氧化剂的作用,将混合后的材料转移到马弗炉中进行煅烧处理,最终可获取氧化铁红颜料,进行色差分析后,可以确定颜料产品的性能主要由煅烧温度因素决定。
如果煅烧温度在700℃之下,氧化铁的晶相可能存在不纯的问题,最终形成的颜色相对偏浅,当煅烧温度达到800℃时,可形成α-Fe2O3的晶相,当温度高于900℃时,晶相并不会形成明显变动,但是颜色会变得更深。
氧化铁作用
氧化铁的作用一.认识氧化铁氧化铁颜料是具有良好的分散性、优良的耐光及耐候性的一种无机颜料。
化学式:Fe2O3(即三氧化二铁),是铁锈的主要成分,别名磁性氧化铁红(这里铁元素的化合价为+3 )。
氧化铁又称烧褐铁矿、烧赭土、铁丹、铁红、红粉等。
为红至红棕色粉末。
无臭、不溶于水、有机酸和有机溶剂。
易溶于无机强酸,中强酸。
有α-型(正磁性)及γ-型(反磁性)两种类型。
其红棕色粉末为一种低级颜料,工业上称氧化铁红,用于油漆、油墨、橡胶等工业中,可作为催化剂,玻璃、宝石、金属的抛光剂,可用作炼铁原料。
制备方法有湿法和干法。
湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨,易于作颜料。
干法制品结晶大、颗粒坚硬,适宜作磁性材料、抛光研磨材料。
干法生产的产品一般细度在1μm以下。
对光、热、空气稳定。
对酸、碱较稳定。
着色力强、折射率3.042,熔点1550℃,约于1565℃分解。
二.氧化铁的分类1.按生产工艺与用途,氧化铁颜料可分为天然氧化铁和合成氧化铁。
2.按颜色分为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑,氧化铁棕由氧化铁红、氧化铁黑(和氧化铁黄)混合而成。
其中以氧化铁红为主(大约占到氧化铁颜料的50%),用作防锈颜料的云母氧化铁以及用作磁性纪录材料的磁性氧化铁也属于氧化铁颜料的范畴。
3.氧化铁橙是由氧化铁红和氧化铁黄混合而成;氧化铁绿是由蓝色的酞菁兰和氧化铁黄混合而成。
三.氧化铁的发展历程和现状历程:我国氧化铁行业发展历程飞快。
在改革开放以来,仅在不到20年的时间,就成为世界氧化铁产量第一大国,在国际市场上占有重要的地位。
现状:近年中国氧化铁行业产能较为稳定,均80万吨左右,厂均产能1.8万吨。
2021年中国氧化铁产量56.9万吨。
2021年中国氧化铁进出口数量分别为21.50万吨、35.25万吨。
2021年,中国铁红系列、铁黄系列、铁黑系列等产品产量均有增加,其中铁黄系列增幅最大,同比增长16.5%至23.48万吨,但铁红系列仍是主导产品,产量为26.43万吨,占氧化铁产品总产量的46.5%。
防腐颜料介绍
室外试验 12个月海洋/工业气候.
锌铬黄
Nubriox
213
磷酸锌
磷酸锌、改性磷酸锌、锌铬黄
EPOXY – POLYAMIDE (+ PU Top coat ) 水中浸泡 (4 days at 50ºC) NUBIROX 213 ZINC CHROMATE
颜料体积 亚麻仁油体积
2.19 2.99
1.02 1.07
5.56 6.42
0.00
0.00
2.22 2.67
10.99 13.16
CPVC= 0.46 实际PVC= 0.26 λ= 0.58
混合颜料的吸油量计算?
OAb=
∑(Wi• OAi ) /93
=
∑(ρi •Vi •OAi ) /93
W:某种颜料在颜填料中的重量百分数 V:某种颜料在颜填料中的体积百分数
谢 谢!
改性磷酸锌对锌铬黄的替代 :
室外试验 15个月温和气候.
气干醇酸树脂 . 55 microns (DFT).
锌铬黄
Nubriox
213
磷酸锌
磷酸锌、改性磷酸锌、锌铬黄 改性磷酸锌对锌铬黄的替代 :
室外试验 12个月海洋.
改性磷酸锌对锌铬黄的替代 :
气干醇酸树脂 . 40 microns (DFT).
25%
?
配方设计-CPVC
Binder
Pigment
CPVC
Air
0%
10%
25%
35%
45%
50%
55%
PVC
配方设计- CPVC
颜填料总体积
CPVC =
颜填料总体积 +
氧化铁颜料简介
氧化铁颜料简介无机颜料中钛白的应用范围和用量是首位,次之排在第二位的无机颜料应该是氧化铁系列颜料,其颜料颜色多,色谱广,遮盖力高,着色力强,主色有红、黄、黑三种,通过调配还可以得到橙、棕、绿等系列色谱的复合颜料。
氧化铁颜料有很好的耐光、耐候、耐酸、耐碱及耐溶剂性,还具有无毒性等特点,广泛应用于建筑材料、涂料、油墨、塑料、陶瓷、造纸、玻璃制品、磁性记录材料等行业中。
氧化铁系列颜料的性能1、耐酸碱性:对任何浓度的碱类以及其他种类碱性物质,尤其是建筑上常用的水泥、石灰灰浆等都是非常稳定的,并且对水泥建筑构件不发生粉化作用,亦不影响它的强度。
对一般弱酸和稀酸类具有一定的抗耐性能,但也能逐渐溶解于强酸中,特别是在加温和较浓情况下。
2、耐光热性:在强烈的日光曝晒下色泽不变,外墙涂料中颜色为氧化铁系列。
由于结构限制,在一定的温度极限内是稳定的,超过它的温度极限色泽就开始变化,随着温度的递增,变化的程度也就愈益显著,氧化铁黄超过130℃逐渐变色为红相,氧化铁红超过300℃逐渐变色为深红,氧化铁紫超过400℃逐渐变色为深红,氧化铁黑超过100℃逐渐变色为暗红,氧化铁棕超过130℃逐渐变色为红相,氧化铁绿超过200℃逐渐变色为暗红。
这只是普通氧化铁颜料的温度极限,目前很多企业均有性能更优的产品。
3、耐候性:大气的寒暑、干湿等气候条件对颜料的影响非常小,正因为耐候性好,户外应用也非常多。
4、其他性能:在任何污浊的气体中都是非常稳定的,如硫化氢、氧化碳、氧化硫、氯化氢、氧化氮等气体。
不溶解于水、各种矿物油、植物油和醚、酯、酮类等以及其他有机溶剂中,并且没有渗透现象。
氧化铁系列颜料的制备工艺氧化铁颜料主要是铁红、铁黄和铁黑,这里只对三种颜料做个简单介绍。
1、氧化铁红的制备工艺传统的制备方法有干法,即高温煅烧法;另一类是湿法,即酸溶液氧化法。
主要原料局限于铁皮和铁屑,生产周期长、能耗大、生产成本高。
近年有一些新方法在尝试:(1)将FeSO4 7H2O研磨成粉末后,加入NH4HCO3及表面活性剂PEG(聚乙二醇)-400,室温下研磨40min,水洗、醇洗、抽滤、烘干得前驱体粉末,后经热解得纳米级氧化铁红产品。
氧化铁做红色颜料的原理
氧化铁做红色颜料的原理氧化铁是一种常见的红色颜料,其主要成分为氧化亚铁(Fe2O3)。
它在自然界中广泛存在,如土壤、岩石、矿石等。
氧化铁因其艳丽的红色,在人类文明历史上扮演了重要的角色,被用于绘画、陶瓷、建筑等领域。
下面将详细介绍氧化铁做红色颜料的原理。
首先,让我们了解一下氧化铁颜料的成分和结构。
氧化铁颜料的主要成分为氧化亚铁(Fe2O3)。
在固态中,氧化亚铁以不同的结晶形式存在,主要包括α-Fe2O3和γ-Fe2O3两种。
α-Fe2O3是稳定的红色酸化物,而γ-Fe2O3则存在于较高温度下,具有较深色的红色。
氧化铁做红色颜料的原理可以从两个方面来解释:其一是光学原理,其二是化学原理。
在光学原理方面,氧化铁颜料的红色是由于它们对光的吸收和散射特性所决定的。
当光照射到颜料上时,其分子中的电子吸收光的能量,从而进入激发态。
不同种类的氧化铁颜料对光的吸收程度不同,从而导致吸收光的波长也不同。
氧化铁颜料主要吸收蓝、绿光,而较少吸收红光,因此呈现出红色。
此外,由于颜料颗粒的大小和形状不同,颜料对光的散射特性也存在差异,使得红色更加明亮和饱满。
在化学原理方面,氧化铁颜料的红色是由于其化学组成所决定的。
氧化亚铁中的铁原子通过失去电子形成三价铁(Fe3+),形成晶体结构。
这些三价铁离子存在于晶体的晶格点上,与其他离子相互作用形成稳定的颜料颗粒。
由于氧化亚铁颗粒中的铁离子对光的吸收特性,颗粒呈现出红色。
此外,氧化铁颜料的红色还与颗粒的大小和分散性有关。
颗粒的大小和形状决定了颜料对光的散射和吸收程度,从而影响红色的亮度和饱满度。
分散性表示颗粒之间的间距和排列方式,较好的分散性可以使颜料在介质中均匀分布,提高颜料的稳定性和色度。
总结起来,氧化铁做红色颜料的原理可以归结为光学和化学两方面。
光学原理主要涉及颜料对光的吸收和散射特性,而化学原理则涉及颜料中的化学成分和晶体结构。
这些因素共同作用,使得氧化铁颜料呈现出鲜艳的红色。
炎炎夏日,送你7条铁红的冷知识
炎炎夏日,送你7条铁红的冷知识导读:1、铁红有一个什么高逼格的名字?2、铁红粒径越小色相会怎么变化?3、铁红的遮盖力有多高?4、铁红能吸收紫外线吗?5、用生产钛白粉的废料生产铁红?6、氧化铁的其他同胞兄弟7、红色含义的变化历史铁红简介颜料代码是 Pigment Red 101(P.R.101),101号颜料红。
成分氧化铁,简称铁红,分子式为Fe2O3,有两种晶型,α-Fe2O3(用做颜料)和γ-Fe2O3(用做磁性材料)。
铁红的光谱反射率曲线如下:铁红不溶于水、碱和稀酸中,只有在加热的情况下才能溶于浓酸,不溶于有机溶剂和有机基料中,耐热性高,一般α-Fe2O3的耐热性可达1200℃。
铁红是惰性颜料,是氧化铁系颜料中最稳定的一种,具有良好的耐候性,对光、水和大气的作用很稳定,而且能强烈吸收紫外线,而使铁红保护的物品免受紫外线的破坏。
铁红符合美国FDA食品药品监督管理局(Food and Drug Administration)要求。
From Wikipedia, the free encyclopedia用途:1.在建材工业中主要用于彩色水泥、彩色水泥地砖、彩色水泥瓦、仿琉璃瓦、混凝土地砖、彩色灰浆、彩色沥青、水磨石、马赛克花砖、人造大理石及墙面粉刷等;2.用于各种涂料着色和保护物质;3.用于塑料制品的着色;4.用于高级精磨材料,使用于精密的五金仪器、光学玻璃等的抛光。
1铁红有一个高逼格的名字法鲁红(falu red)法鲁红(falu red):这个色彩来自瑞典一个叫法鲁的小铜矿,有证据表明,西方在16世纪开始使用,在一些欧洲农村风景片中经常见到,西方常把这种色彩作为房屋的外墙颜色。
在芬兰,颜料来源于赤铁矿。
主要成分是氧化铁。
法鲁红色彩介于大红和洋红之间,但比以上颜色更加浓郁,具有强烈的感染力,同时也是一种危险的象征。
From Wikipedia, the free encyclopedia2铁红粒径越小色相越蓝《颜料工艺学》铁红粒径越小,颜色往蓝相偏移。
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氧化铁系列颜料发展概述氧化铁系列颜料发展概述在各类颜料中,氧化铁颜料的产销量仅次于钛白粉,是第二个量大面大的无机颜料,是第一大彩色颜料。
氧化铁颜料颜色多,色谱广,遮盖力高,着色力强,主色有红、黄、黑三种,通过调配还可以得到橙、棕、绿等系列色谱的复合颜料。
氧化铁颜料有很好的耐光、耐候、耐酸、耐碱及耐溶剂性,还具有无毒性等特点,广泛应用于建筑材料、涂料、油墨、塑料、陶瓷、造纸、磁性记录材料等行业中。
以钛白副产硫酸亚铁为原料,可以生产很多种类的氧化铁产品,是处理硫酸亚铁的最佳途径。
1.普通氧化铁颜料1.1.煅烧法生产铁红美国市场上销售的氧化铁牌号约80个,共中有约20个是煅烧法绿矾红;日本的煅烧法氧化铁产量世界最大,年产约20万吨,但其产品主要是用作磁性材料。
我国以淄博钴业为主的几家工厂采用煅烧法生产,但其产品品质较低,用途不广,质量和国内普遍采用的铁皮一硝酸法相差较远。
目前全球的氧化铁颜料,60%用于建筑材料,30%用于涂料。
这两类用途的氧化铁都要求有很好的颜色和分散性,用于建筑材料的氧化铁还必须有较高的着色力(着色力低会使颜料添加量加大,影响材料强度等性能。
)。
绿矾煅烧法生产的铁红粒子较大,颜色深而且着色力也不高,基本上不能用在建筑材料上,这就使它们的应用范围大大缩小。
1.2.液相氧化法生产铁红和铁黄用烧碱(或氨)中和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁,以空气氧化氢氧化亚铁制晶种,在晶种存在下用空气氧化硫酸亚铁,反应过程中连续滴加硫酸亚铁和碱(或氨),保持一定的亚铁浓度和PH值,通过对色光进展的控制可以得到从浅色到深色一系列色相的氧化铁。
该工艺生产铁红和铁黄区别在于晶种制备条件不同,酸性条件下得铁黄晶种,碱性条件下得铁红晶种。
用空气液相氧化法生产1吨氧化铁约需七水硫酸亚铁3.5~4吨,30%的烧碱3吨或液氨0.45吨。
用液相氧化法生产氧化铁在我国目前还处在实验室阶段,尚未有工业生产装置。
原因主要是产品质量和目前成熟的铁皮法相比还有较大差距,另外它需要消耗大量的碱或氨,生产成本也没有优势。
但作为处理钛白副产硫酸亚铁的有效途径之一,这还是一套非常值得研究的生产工艺,关键在两点:一是找到控制粒子均匀成长的有效方法,提高产品质量;二是对反应的钠盐或氨盐回收利用,降低生产成本。
1.2.1.氨法铁红用氨中和硫酸亚铁至碱性(PH=8.5~9.5),通入空气氧化制得初生晶种γ-FeO OH,γ-FeOOH在Fe2+诱导下转化成真实晶核α-Fe2O3,这实质是一个重新成核的过程。
在α-Fe2O3晶核和硫酸亚铁存在下,用空气氧化硫酸亚铁,生成的三氧化二铁沉积在晶核上,同时生成的硫酸用氨中和,连续滴加硫酸亚铁和氨,晶核逐渐长大而形成铁红。
化学反应式如下:晶种制备:FeSO4 + 2NH3·H2O = Fe(OH)2↓+ (NH4)2SO42Fe(OH)2 + 1/2O2 = 2γ-FeOOH + H2O晶种转化:2γ-FeOOH →α-Fe2O3 + H2O二步氧化: 2 FeSO4 + 1/2O2 +2 H2O = Fe2O3↓+ 2H2SO4H2SO4 + 2NH3 = (NH4)2SO41.2.2.氨法铁黄用氨中和硫酸亚铁溶液至PH值为5~6 ,中和之后体系中仍有一定量的硫酸亚铁。
通入空气在常温下氧化即制得铁黄晶种。
在晶种存在下进行二步氧化,二步氧化的过程和氨法铁红相似,这里不再重复。
化学反应式如下:晶种制备:FeSO4 + 2NH3·H2O = Fe(OH)2↓+ (NH4)2SO42Fe(OH)2 + 1/2O2 = Fe2O3·H2O + H2O二步氧化: 2 FeSO4 + 1/2O2 +3 H2O = Fe2O3·H2O↓+ 2H2SO4H2SO4 + 2NH3 = (NH4)2SO41.3.氢氧化亚铁凝胶氧化法生产铁黑以碱性物质(NaOH、NH3等)中和硫酸亚铁生成氢氧化亚铁,用空气氧化氢氧化亚铁,在氧化过程中自生晶种,然后通过改变工艺条件控制粒子均匀成长,从而得到粒径微小且分布均匀的具有很高着色力的铁黑。
该方法已有成熟的生产技术,产品的着色力已处在世界领先水平,今后的研究重点是对应用性能进行改进,使产品综合性能达到世界水平。
1.3.1.水性体系用粒状铁黑铁黑的最主要用途仍然是作为建筑材料。
在欧洲和美国,,建材用氧化铁都要求无粉尘,这就必须对氧化铁进行造粒。
如直接把铁黑制成颗粒状,会使它难以分散而影响使用性能,必须添加造粒助剂。
造粒助剂必须满足三个条件:①不影响铁黑所应用的体系的性能;②使铁黑在干颗粒的情况下有一定的硬度;③使铁黑颗粒在水性体系中能迅速分散。
造粒助剂由润湿分散剂和粘合剂组成。
1.3.2.油性体系用超细铁黑用气流粉碎机把铁黑进行超微粉碎,打碎其中的聚集体,使细度达5µm以下。
在气流粉碎前也必须添加助剂,否则粒子会重新聚集达不到要求的细度。
还可以通过改变助剂的类型得到不同用途的铁黑。
1.3.3.耐热铁黑由于铁黑中的二价铁性质不稳定,在温度大于140℃时就被氧化成三价铁而使铁黑变红。
通过特殊的处理可使铁黑的耐热性能提高,从而使铁黑能应用于一些需在较高温度下加工和使用的涂料和塑料及其它场合中。
最著名的耐热铁黑是拜耳公司的303T,耐温可达220℃。
生产耐热铁黑必须选用粒径比较大热性能相对较稳定的铁黑品种,先给它包上一层致密的铝、硅包膜,再用一种耐热性能很好的有机物形成第二层包膜,同时改善它的使用性能。
2.透明氧化铁颜料透明氧化铁原级粒径只有几十纳米,当它充分分散在透明介质中形成连续的膜层时,光线会绕过颜料粒子发生衍射现象,从而使膜层具有良好的透明性。
透明氧化铁的化学结构决定了它有很好的耐光、耐候、耐酸、耐碱及耐溶剂性,又由于极细的原级粒径而具有很强的紫外光吸收能力,其耐光性更为优异,BAS F公司生产的透明铁黄、透明铁橙、透明铁红每平方米的漆膜分别含1.7、1.3、0.9克,就可吸收99.5%的紫外线。
透明氧化铁可用于高级轿车闪光漆、锤纹漆、木材涂装着色剂、仿红木涂料、罐头瓶内壁涂料以及建筑用内、外墙涂料,还用于油墨和塑料着色。
严格控制了砷和重金属的透明氧化铁可以取代逐渐禁止使用的偶氮类颜料、染料及其它合成色素,用作食品、药品、化妆品的着色剂。
发达国家从上世纪七十年代末开始使用透明氧化铁颜料,主要生产厂有德国巴斯公司、拜耳公司、美国希尔顿–戴维斯化工公司(Hiltom–Davis Co.)、英国布莱思颜料公司(Blythe Colours Ltd.)和法国卡佩尔公司(Chappelle Co.)等,随着多年的发展,其应用领域已从初期的高级轿车闪光漆拓展到各个领域。
目前生产透明氧化铁的工艺路线主要有三种,分别是空气氧化法、羰基铁燃烧法和氯酸钠氧化–转化法。
空气氧化法生产的产品粒子是针状,长短轴之比为5~8;羰基铁燃烧法是巴斯夫公司的独有技术,产品粒子为无定形状,粒径只有几纳米;氯酸钠氧化–转化法主要为我国所采用,产品粒子为纺锤形,长短轴之比为3~5,短轴长度为10~20纳米。
2.1.透明铁黄本人曾发表了论文《透明氧化铁黄的制备》,对透明铁黄的制备原理和制备方法作了详细的阐述。
这里简单介绍氯酸钠氧化–转化法。
将硫酸亚铁用氯酸钠氧化成硫酸高铁,经用碱中和硫酸高铁生成胶体氢氧化铁,在铁皮存在下,使无定型氢氧化铁胶体转化为α-FeOOH,经水洗,表面处理,再过滤、干燥、粉碎得透明铁黄颜料。
化学反应式如下:氧化:6FeSO4 + NaClO3 + 3 H2SO4 = 3 Fe2(SO4)3 + NaCl + 3 H2O沉淀:Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2 Fe(OH)3↓+ 3Na2SO4转化:Fe(OH)3 = α-FeOOH + H2O2.2.透明铁红透明铁黄α-FeOOH是针铁矿,它热稳定性差,温度高于177℃会逐渐失去结晶水而导致物相变化,转变为α-Fe2O3赤铁矿。
将透明铁黄在300~350℃煅烧脱水即得到透明铁红。
2α-FeOOH =α-Fe2O3 + H2O↑2.3.透明铁黑生产透明铁黑采用共沉淀法。
先分别制得氢氧化亚铁和氢氧化铁,然后按当量混合,经加热脱水而形成透明铁黑。
化学反应式如下:6FeSO4 + NaClO3 + 3 H2SO4 = 3 Fe2(SO4)3 + NaCl + 3 H2OFe2(SO4)3 + 6NaOH = 2 Fe(OH)3↓+ 3Na2SO4FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+ Na2SO4Fe(OH)2 + 2 Fe(OH)3 = Fe3O4 + 4 H2O2.4.其它颜色的透明氧化铁橙、棕、绿三个颜色的透明氧化铁都是混合颜料。
透明铁橙由透明铁红和透明铁黄混合而成;透明铁棕由透明铁红、透明铁黄和透明铁黑三者混合而成;透明铁绿则由透明铁黄和有机颜料酞菁蓝混合而成。
3.锌铁黄颜料锌铁黄化学成份是铁酸锌,分子式是ZnFe2O4或ZnO·Fe2O3,色相呈棕黄色,是用煅烧法生产出来的。
世界上主要生产商是德国拜耳公司和美国哥伦比亚化学品公司,在我国还是空白。
锌铁黄颜料有很好的耐热和防锈功能,耐温可达300℃,无毒,还具有很好的耐光、耐候性和耐迁移性,可用于硬聚氯乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等需在较高温度下加工的塑料着色,也适用于耐高温涂料,还可用在不能使用镉颜料和铅颜料的配方中,制造和食品接触的塑料和涂料。
锌铁黄可以和铁红混合使用,得到橙色或浅棕色色谱。
锌铁黄的制备方法是用碱和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁,用空气氧化氢氧化亚铁制得铁黄晶种,把铁黄晶种洗涤干净后和氢氧化锌按配方混合进行煅烧,加入一些微量元素降低活化能,氧化锌取代铁黄晶格中的水而形成铁酸锌。
我们已有成熟的铁黄晶种制备技术,又有金红石型钛白粉的煅烧技术可借鉴,已具备开发该产品的技术基础。
4.复合铁绿颜料无机颜料中绿色颜料的品种很少,只有氧化铬绿和铅铬绿。
氧化铬绿有很好的耐光、耐候和耐化学性,但色光暗、价格贵而且有毒,只能用在一些有特殊要求的场合;铅铬绿是用蓝色颜料和铅铬黄混配而成,它颜色比较鲜艳,但耐光、耐候性不好、耐碱性较差,在水性体系中应用性能不好,而且价格比较贵,也有一定的毒性。
随着经济的发展,人们生活水平不断提高,彩色建筑材料的使用量越来越大,对色谱的要求越来越全面,这就需要一种能在水性体系中使用的绿色着色剂,于是出现了复合铁绿。
复合铁绿颜色鲜艳,近似自然界的草绿色,有较好的耐光、耐候、耐酸、耐碱性,无毒,在水性体系中分散性极好,价格相对比较便宜,因此,能大量用于建筑材料,作为水泥、地砖、各种水性涂料的着色剂。
现在城市普及彩色人行道,其中的绿色就是使用铁绿。
复合铁绿是用氧化铁黄和有机颜料酞菁蓝混配而成,它对铁黄的颜色要求不高,但酞菁蓝在水中极难分散,这就必须采用特殊的手段。