概述[1][2]
氧化鐵黑呈黑色粉末，是氧化鐵和氧化亞鐵的加成物。一般氧化亞鐵的含量，遮蓋力非常高。著色力很大，但不及炭黑。對陽光和大氣的作用都很穩(wěn)定。耐一切堿類，但能溶于酸，有強(qiáng)烈的磁性。在有充分的空氣存在下煅燒，容易被氧化成氧化鐵紅。主要用于制底漆和面漆，也用于建筑工業(yè)作防銹劑。純度高的是優(yōu)良的磁性材料，用于涂敷錄音帶。作為一種重要的鐵系顏料，氧化鐵黑在水彩、油墨中用量非常大，復(fù)印機(jī)專用的磁性碳粉的主要原料就是針形氧化鐵黑。另外，氧化鐵黑因其無毒、無污染等特點(diǎn)，還可用于高級化妝品的生產(chǎn)。
制備[2]
目前，我國氧化鐵黑的常用生產(chǎn)工藝主要有三種，分別是加成法、沉淀氧化法和氨法。
加成法是將硫酸亞鐵溶液與液堿混合，反應(yīng)生成Fe(OH)2，再按比例加入適量鐵黃下腳料進(jìn)行加成反應(yīng)，生成氧化鐵黑。我國上規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)都是用加成法來制備氧化鐵黑的。
沉淀氧化法是將硫酸亞鐵溶液與液堿混合，反應(yīng)生成Fe(OH)2，然后通入空氣氧化，制得氧化鐵黑。但該制備方法的液堿用量大，生產(chǎn)成本較高，故使用較少。
氨法是將氨水加入凈化后的硫酸亞鐵溶液中，控制溶液pH值在9~10左右，制得含F(xiàn)e(OH)2和(NH4)SO4的膠狀液；然后升溫至90~95℃，同時(shí)通入空氣氧化，制得氧化鐵黑料漿，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥、細(xì)磨、拼混，得到氧化鐵黑成品；濾液經(jīng)蒸發(fā)后可制得硫酸銨。該制備方法所制得的氧化鐵黑的質(zhì)量能達(dá)到國家一級品標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)成本也有所降低。
盡管氨法工藝的優(yōu)點(diǎn)有很多，但多年來，氨法工藝真正在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用卻非常少。
CN201510822311.0提供一種氨循環(huán)氨法制備氧化鐵黑的生產(chǎn)方法，以解決氨法工藝制備氧化鐵黑因母液中硫酸銨的回收成本過高和所得副產(chǎn)物硫酸銨無銷路而導(dǎo)致氨法制備工藝無法實(shí)際采用的問題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種氨循環(huán)氨法制備氧化鐵黑的生產(chǎn)方法，在反應(yīng)容器中裝入硫酸亞鐵溶液，升溫到90~95℃，攪拌下加入氨水，控制反應(yīng)溶液的pH值在9~10，制得含F(xiàn)e(OH)2和(NH4)2SO4的膠狀液；向反應(yīng)容器中通入氧氣進(jìn)行氧化，制得氧化鐵黑料漿；氧化鐵黑料漿經(jīng)過濾、洗滌、旋轉(zhuǎn)閃蒸和拼混，即得到氧化鐵黑成品，生產(chǎn)過程的副產(chǎn)物為硫酸銨母液；將硫酸銨母液經(jīng)濃縮后通入氨回收反應(yīng)罐中，與其中的氨回收劑反應(yīng)，生成硫酸鹽和氨氣，將生成的氨氣輸送到氨凈化器凈化后，再經(jīng)過氨壓縮機(jī)加壓注入到生產(chǎn)氧化鐵黑的反應(yīng)容器中，使氨在上述反應(yīng)過程中循環(huán)參與氧化鐵黑的生產(chǎn)，由此形成一種有別于傳統(tǒng)工藝的氨循環(huán)氨法制備氧化鐵黑的生產(chǎn)方法。
用途[3-5]
CN200910153578.X報(bào)道了一種氧化鐵黑顆粒狀顏料及其制造方法，所涉的氧化鐵黑顆粒狀顏料，包括主體成份氧化鐵黑(Fe3O4)，主體成份氧化鐵黑外有添加劑包覆層，主體成份氧化鐵黑與包覆層結(jié)合在一起構(gòu)成顆粒狀顏料；該顏料通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：先配制添加劑水溶液，加熱30~100℃；將氧化鐵黑送入造粒機(jī)，并將配備的添加劑水溶液均勻噴淋到粉料上，逐漸形成小顆粒，再把制得的顆粒用振動篩篩選、烘干即得成品。采用本發(fā)明所制得的顆粒狀顏料不易擴(kuò)散，從而有效遏止粉塵污染，保色性能高，流動性和分散性好，成本低，適合工業(yè)上廣泛應(yīng)用。
CN201310227839.4公開了一種二氧化硅包膜氧化鐵黑的制備方法，其該工藝先將硫酸亞鐵加水溶解，再加入氫氧化鈉溶液中和至無亞鐵離子，即得氫氧化亞鐵凝膠，通空氣對其進(jìn)行氧化反應(yīng)后，水洗、烘干、粉碎，得氧化鐵黑；再利用正硅酸乙酯為原料，采用溶膠-凝膠方法，在氧化鐵黑表面形成了一層連續(xù)致密的二氧化硅薄膜，即得本發(fā)明二氧化硅包膜氧化鐵黑；本發(fā)明制備的氧化鐵黑具有良好的耐酸堿性、耐候性以及著色力高、相容性好、分散性好、抗絮凝性好等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種涂料中，具有巨大的市場前景。
CN201310194647.8公開了一種包覆水玻璃的氧化鐵黑顆粒的制備方法，具體步驟如下：按一定重量比將海藻酸鈉、羥乙基纖維素和吐溫-60溶解于去離子水中，得粘性液體；再在上述制得的粘性液體中加入偏硅酸鈉和半補(bǔ)強(qiáng)炭黑進(jìn)行改性；取氧化鐵黑加入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，同時(shí)將改性粘性液體均勻地噴淋到氧化鐵黑粉料上，形成氧化鐵黑小顆粒，烘干，過篩，即得成品。偏硅酸鈉具有較好的水溶性，與粘結(jié)性，可以與水性溶劑或油性酯類物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)或聯(lián)接，提高氧化鐵黑顏料的粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)也提高了氧化鐵黑顏料的流動性和分散性。
主要參考資料
[1] 化學(xué)物質(zhì)辭典
[2] CN201510822311.0 氨循環(huán)氨法制備氧化鐵黑的生產(chǎn)方法
[3] CN200910153578.X一種氧化鐵黑顆粒狀顏料及其制造方法
[4] CN201310227839.4一種二氧化硅包膜氧化鐵黑的制備方法
[5]CN201310194647.8一種包覆水玻璃的氧化鐵黑顆粒的制備方法