[發明專利]一種氧化鐵紅及其制備方法

在審

• 申請號: 202111114052.8
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113603150A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 陳麗娟;牛利;張保華;韓冬雪
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

本發明公開了一種氧化鐵紅及其制備方法。本發明提供的氧化鐵紅純度和色度高，氧化鐵紅的粒徑小，色澤鮮紅。本發明利用含鐵廢棄物，并通過液相法和高壓均質機進行均質，得到產物氧化鐵紅，該制備方法成本低，消除工業廢棄物，有利于環境治理。本發明公開的氧化鐵紅制備方法可廣泛應用于含鐵廢棄資源回收領域。

技術領域

本發明屬于材料領域，具體涉及一種氧化鐵紅及其制備方法。

背景技術

氧化鐵紅又稱鐵氧紅或鐵紅，呈深紅色或紅色粉末，是目前世界上用量最大的無機染色顏料，其化學式為α-Fe₂O₃，熔點為1565℃，無毒，不溶于水。目前氧化鐵紅傳統的制備方法有干法工藝和濕法工藝，干法工藝包括綠礬煅燒法、鐵黃煅燒法、鐵黑煅燒法、硫酸亞鐵-純堿煅燒法，濕法工藝包括硫酸鹽法、硝酸鹽法、混酸鹽法。但是這些方法存在成本高，生產周期長，能耗大，廢棄物污染環境等缺點。針對現有的工藝方法存在的問題，進行工藝改進主要包括：催化法，水熱法，包核法。改進后的方法具有反應時間短，溫度低，產量高的優點。但是對其氧化鐵紅的粒徑大小則是控制的不夠精細。

均質機是一種被廣泛使用的均質設備，均質機作用力主要有剪切力和壓力兩種。物質在均質的過程中，會產生流層效應，而分散相的顆粒或者液滴被剪切力和延伸拉碎；由于受到湍流效應影響，顆粒或液滴在壓力的波動下產生變形，在較高的壓力下使小氣泡迅速破裂，釋放能力，從而引起局部動蕩，在這些力的共同作用下，物料呈現良好的分散。而高壓均質機則是利用高速的撞擊作用和空穴現象所釋放的能量和強烈高頻振動，使顆粒破碎，從而達到均質，粉碎的效果，使物質具有更加均勻和更小的粒徑。

粉煤灰是一種常見的含鐵廢棄物，它是燃煤發電行業煙道中的工業廢渣，其主要成分包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和氧化鈣，每年發電行業產生的粉煤灰因為無法處理而造成巨大的環境污染和經濟損失。如果能將含鐵廢棄物中的鐵氧化物進行回收再利用，那么既能解決環境污染問題，也能給企業帶來利益創收，因此有必要開發一種利用含鐵廢棄物進行制備氧化鐵紅的工藝方法。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明的目的之一在于提供一種氧化鐵紅；本發明的目的之二在于提供這種氧化鐵紅的制備方法；本發明的目的之三在于提供這種氧化鐵紅制備方法的應用。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

本發明第一方面提供一種氧化鐵紅，所述的氧化鐵紅具有以下至少一項特征：

鐵元素含量為68.0wt％-69.7wt％；

105℃揮發物為0.6wt％-1.0wt％；

平均粒徑為0.15μm-0.5μm。

進一步優選的，所述的氧化鐵紅鐵元素含量為68.0wt％-69.7wt％；再進一步優選的，所述的氧化鐵紅鐵元素含量為68.4wt％-69.5wt％；更進一步優選的，所述的氧化鐵紅鐵元素含量為68.7wt％-69.3wt％。

進一步優選的，所述的氧化鐵紅105℃揮發物為0.6wt％-1.0wt％；再進一步優選的，所述的氧化鐵紅105℃揮發物為0.7wt％-0.9wt％；更進一步優選的，所述的氧化鐵紅105℃揮發物為0.8wt％-0.9wt％。

進一步優選的，所述的氧化鐵紅平均粒徑為0.15μm-0.5μm；再進一步優選的，所述的氧化鐵紅平均粒徑為0.15μm-0.4μm；更進一步優選的，所述的氧化鐵紅平均粒徑為0.20μm-0.4μm。

本發明第二方面提供根據本發明第一方面所述的氧化鐵紅的制備方法，包括如下步驟：

1)將含鐵廢棄物與酸混合，反應，得到鐵源溶液；

2)將鐵源溶液進行離子交換，得到提純后的含鐵溶液；