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氧化鐵顏料的生產(chǎn)工藝

作者：精顏化工日期： 2024-11-27 點(diǎn)擊量：文字大小：大中小

氧化鐵顏料的生產(chǎn)工藝有哪些

氧化鐵顏料是一類最常見的彩色無機(jī)顏料，市面上所銷售的氧化鐵顏料基本上都是通過化學(xué)合成方法制備的，稱之為合成氧化鐵顏料，目前有多種工藝可用于生產(chǎn)高品質(zhì)的彩色和黑色氧化鐵顏料，如：

紅色、黑色和棕色氧化鐵顏料的固相反應(yīng)（焙燒工藝法）；

黃色、紅色、橙色和黑色氧化鐵顏料的沉淀反應(yīng)（彭尼曼-佐夫Penniman-Zoph法）；

用于黑色、紅色和黃色氧化鐵顏料的苯胺法（Laux法）；

在所有情況下，均以七水硫酸鐵(FeSO4·7H2O，綠礬)為起始原料，在焙燒過程中，氧化煅燒生成α-Fe2O3（不含部分反應(yīng)的簡易方程）：
6 FeSO4·H2O+11/2O2→3α - Fe2O3+6SO3+6H2O

由此產(chǎn)生的氧化鐵(III)可用作紅色顏料，或者可以通過在還原條件下進(jìn)行額外的熱處理而轉(zhuǎn)化為黑色Fe3O4。彭尼曼-佐夫Penniman-Zoph法工藝從FeSO4溶液開始，在存在α-FeOOH晶種懸浮液的情況下，該溶液與鐵屑反應(yīng)形成顏料 α-FeOOH（沒有部分反應(yīng)的總結(jié)方程）：
FeSO4+Fe+1/2O2+3H2O→2α - FeOOH+H2SO4+2H2

用這種方法得到的氧化鐵黃可以通過在500℃以上的空氣中煅燒轉(zhuǎn)化為氧化鐵紅：
2α - FeOOH→α - Fe2O3+H2O

在還原氣氛中，如在氫氣或含氫氣體中，對α-Fe2O3進(jìn)行熱處理，可用于生產(chǎn)黑色Fe3O4顏料：
3α-Fe2O3+H2→2Fe3O4+H2O

在Laux工藝中，芳香族硝基化合物在AlCl3存在下與鐵屑反應(yīng)生成α-FeOOH和苯胺：
2Fe+C6H5NO2+2H2O→2α-FeOOH+C6H5NH2

在這種情況下，α-FeOOH的合成還可以通過進(jìn)一步反應(yīng)得到α-Fe2O3和Fe3O4，后者是除炭黑以外最重要的黑色顏料，也可用作磁性顏料，在Laux工藝中使用氯化鐵代替氯化鋁，可直接得到著色力極高的Fe3O4顏料。