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氧化鐵紅的制法

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氧化鐵紅的制法

發布日期:2017-05-08 來源:dooftoo.com

隨著現代高科技的迅速發展和對合成新材料的迫切需要及需求,氧化鐵紅的制備技術及其應用的開發已越來越受到重視。下面氧化鐵紅生產廠家給大家講解一下氧化鐵紅的制備方法,分析焙燒法、熱分離法、魯式法、溶膠-凝膠法、空氣氧化法、水解法、沉淀法、水熱法、催化法及包核法等各種制備工藝的優點及缺點。
氧化鐵紅的制備方法很多,按照反應物料狀態可大致分為干法和濕法2種。干法又分為氣相法和固相法,其中氣相法主要包括焙燒法、熱分離法、魯式法(Ruthner)等。濕法主要包括溶膠凝膠法,空氣氧化法,水解法,沉淀法等;此外,還有水熱法、催化法、包核法等工藝改進法。
干法:  氣相法常以羰基鐵(Fe(CO)5)或二茂鐵(FeCP2)等為原料,采用火焰熱分離、氣相沉積、低溫等離子化學沉積法(PCVD)或激光熱分離等方法制備。固相法則是把金屬鹽或金屬氧化物按配方充分混合、研磨后進行煅燒,固相反應后,直接獲得納米粒子或研磨獲得納米粒子。
1、  焙燒法  傳統的焙燒法主要是指綠礬焙燒法,是將硫酸亞鐵經過高溫煅燒制得氧化鐵紅。該法由于產生的SO2和SO3嚴重污染環境,只適合于小規模生產。此外,還有鐵黃、鐵黑煅燒法。孫本良等[4]發明了一種利用化工行業產生的廢鐵泥作為原料生產氧化鐵紅的方法,該法主要包括篩分、磁選、煅燒等幾個工藝過程,其爐尾廢氣中的粉塵經過除塵器收集后既可以用做后續產品原料,又能凈化空氣,從根本上解決了常規生產工藝產生的廢氣所帶來的環境污染問題。李東平[5] 等利用檸檬酸鐵經研磨過篩(71~80 μm),然后放入坩堝電阻爐中,在300 ℃煅燒2~3 h,即獲得納米級純態γ-Fe2O3晶。邱春喜等[6]用Fe(NO3)3·9H2O和NaOH固體在瑪瑙研缽中充分研磨,利用固?固相化學反應直接制備生成固相產物,再用二次蒸餾水和乙醇交替洗滌3次,抽濾后自然干燥,獲得粗產品,然后將此粗產品置于馬弗爐中煅燒,即可獲得α-Fe2O3 納米級微粒。  焙燒法制備氧化鐵工藝流程簡單,操作方便,但該方法能耗高,產品純度較低,高溫熔燒容易引起晶體團聚,所得粉末分散性差。
2、熱分離法  熱分離法常以羰基鐵(Fe(CO)5)或二茂鐵(FeCP2)等為原料,采用氣相分離、火焰熱分離或激光分離等技術制備。藺恩惠等[7]利用激光氣相反應法,以紅外激光脈沖CO2激光器為光源、(Fe(CO)2)/O2為反應物,通過爆炸式反應,同時合成晶形及無定形三氧化二鐵超細粉;該法具有工藝簡單,反應時間短,產率較高,能耗低等優點。余高奇等[8]利用Fe(NO3)3·9H2O醇鹽加熱到一定溫度便分離的特點,將配制成的Fe(NO3)3·9H2O的醇鹽液,經超臨界干燥,即可得納米氧化鐵粉。  熱分離法具有工藝流程簡單,影響因素少,操作環境好,產品質量高、粒子超細、分散性好等特點。但其技術難度大,對設備的結構及材質要求高,一次性投資也大。
3 、 魯式法(Ruthner)  Ruthner法又叫噴霧焙燒法(Spray Roasting),是早期的大中型鋼鐵企業處理酸洗鋼材作業時產生的廢液(主要成分為FeCl2)、并回收鹽酸和制備氧化鐵的一種主要方法。它是以鐵的氯化物(FeCl2)為原料加鐵屑耗酸,溶液經凈化后進行高溫噴霧焙燒。氯化亞鐵溶液在高溫條件下水解、氧化生成氯化氫和氧化鐵。氯化氫以鹽酸回收,返回酸洗鋼材車間重復使用。所得氧化鐵可用于生產軟磁鐵氧體。工藝原理如式(1)、(2)所示:    4FeCl2+O2+4H2O→2Fe2O3+8HCl↑
(1)   HCl(g)+H2O→HCl(l)
(2)   何明興等研究了以鋼板酸洗液為原料經Ruthner法制備出高純α-Fe2O3,繼以α-Fe2O3為原料,采鐵氧體制備工藝試制了高品質永磁鐵氧體,其磁性能達到了SJ/T10410?1993標準Y32牌號的上限水平。  Ruthner法生產氧化鐵工藝簡單、周期短、產量大、成本低。但由于生產工藝中產生鹽酸,因此對設備的腐蝕性較大,這就對設備要求較高。

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