氧化铁颜料的生产工艺

氧化铁颜料的生产工艺

氧化铁颜料是一类最常见的彩色无机颜料，市面上所销售的氧化铁颜料基本上都是通过化学合成方法制备的，称之为合成氧化铁颜料。目前有多种工艺可用于生产高品质的彩色和黑色氧化铁颜料，主要包括以下三种：

固相反应（焙烧工艺法）

这种工艺主要用于制备红色、黑色和棕色氧化铁颜料。其基本原理是以七水硫酸铁(FeSO4·7H2O，绿矾)为起始原料，在焙烧过程中，氧化煅烧生成α-Fe2O3：

6 FeSO4·H2O+11/2O2→3α - Fe2O3+6SO3+6H2O

由此产生的氧化铁(III)可用作红色颜料，或者可以通过在还原条件下进行额外的热处理而转化为黑色Fe3O4。

沉淀反应（彭尼曼-佐夫Penniman-Zoph法）

这种工艺主要用于制备黄色、红色、橙色和黑色氧化铁颜料。其基本原理是从FeSO4溶液开始，在存在α-FeOOH晶种悬浮液的情况下，该溶液与铁屑反应形成颜料 α-FeOOH：

FeSO4+Fe+1/2O2+3H2O→2α - FeOOH+H2SO4+2H2

用这种方法得到的氧化铁黄可以通过在500℃以上的空气中煅烧转化为氧化铁红：

2α - FeOOH→α - Fe2O3+H2O

在还原气氛中，如在氢气或含氢气体中，对α-Fe2O3进行热处理，可用于生产黑色Fe3O4颜料：

3α-Fe2O3+H2→2Fe3O4+H2O

苯胺法（Laux法）

这种工艺主要用于制备黑色、红色和黄色氧化铁颜料。其基本原理是芳香族硝基化合物在AlCl3存在下与铁屑反应生成α-FeOOH和苯胺：

2Fe+C6H5NO2+2H2O→2α-FeOOH+C6H5NH2

在这种情况下，α-FeOOH的合成还可以通过进一步反应得到α-Fe2O3和Fe3O4，后者是除炭黑以外最重要的黑色颜料，也可用作磁性颜料。在Laux工艺中使用氯化铁代替氯化铝，可直接得到着色力极高的Fe3O4颜料。