一種顏料用氧化鐵紅的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種氧化鐵紅顏料，具體來說是一種顏料用氧化鐵紅的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化鐵系顏料是一種古老的顏料。據(jù)考證，大約在兩萬年以前，人類就開始使用天然鐵系顏料于繪畫中。目前全世界每年生產(chǎn)的氧化鐵顏料中，天然顏料和人造顏料分別約為0.1 Mt和0.6 Mt。據(jù)報(bào)道，目前世界每年大約消耗700 Kt?800Kt的氧化鐵顏料，消耗高達(dá)10多億美元，而氧化鐵紅是氧化鐵系顏料中產(chǎn)量及用量最大的產(chǎn)品。以美國為例，在每年消耗的70 kt氧化鐵系顏料中，鐵紅占42.9%，鐵黃占38.1%，鐵棕和鐵黑占19%。近年來，我國鐵紅顏料的出口迅速增加。從1986年到1992年，每年遞增46.2%，1992年氧化鐵系顏料出口創(chuàng)匯額達(dá)2070萬美元。目前我國己成為氧化鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)大國，產(chǎn)量約占世界總量的1/3，出口量已超過年總產(chǎn)量的5000，己對國際市場產(chǎn)生了不可低估的影響。
[0003]氧化鐵顏料之所以非常重要，主要基于它優(yōu)良的顏料品質(zhì)，簡單的生產(chǎn)工藝，原料易得，又可充分利用其它工業(yè)的廢、副資源。另外，其產(chǎn)品毒性極小，而且用途廣泛，價格最便宜。其中最重要的是氧化鐵紅顏料，它是鐵的氧化物中最穩(wěn)定的化合物，其化學(xué)名稱是三氧化二鐵Fe203。由于制造方法的不同，可以得到若干個鐵紅顏料產(chǎn)品，其物理性能也有很大差別，但由于各自的優(yōu)點(diǎn)和使用對象的不同均可獨(dú)立存在.工業(yè)廢鐵粉的堆放既污染環(huán)境又浪費(fèi)土地資源，近年來，由于各國對公害的重視，所以利用各種含F(xiàn)e工業(yè)廢鐵粉制造鐵系顏料也更具生命力。
[0004]目前氧化鐵顏料制備的工藝主要是將工業(yè)廢鐵粉中的Fe304、Fe與硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽，然后使硫酸鹽在高溫下分解成氧化鐵紅?；蛴锰徭墭渲疵撘鹤鳛樵?，對提鎵樹脂進(jìn)行處理，得到氧化鐵紅。通過對粉煤灰酸法生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的提鎵樹脂洗脫液進(jìn)行除雜精制、沉淀、灼燒等處理，得到了氧化鐵含量高達(dá)99.3wt%且符合國家一級標(biāo)準(zhǔn)的高指標(biāo)氧化鐵紅廣品。
[0005]目前國內(nèi)對用于高聚物基復(fù)合材料的無機(jī)填料或用于油性涂料中的無機(jī)顏料的表面改性進(jìn)行了較多的研究，而對用于無機(jī)基料(如:陶瓷坯料、建材和水性涂料等)的無機(jī)顏料，以提高其分散性和貯存穩(wěn)定性的表面改性技術(shù)卻研究得很少。前者只要使無機(jī)顏料表面有機(jī)化即可同時解決分散性和與有機(jī)基料的相容性問題;后者則不僅要求表面改性后無機(jī)顏料呈良好分散狀態(tài)，同時還要求與無機(jī)基料相容性好(即表面親水，能在水相中自發(fā)彌散)。目前，這些用于無機(jī)基料的無機(jī)顏料普遍存在捏之成團(tuán)、久存結(jié)塊、在基料中難以分散、著色不均等問題。因此，通過對超細(xì)氧化鐵紅顏料進(jìn)行表面改性處理研究，提高其在無機(jī)相中的分散性和相容性，對于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能，增加其附加值有重要的理論和應(yīng)用價值。
[0006]本發(fā)明針對目前生產(chǎn)過程及捏之成團(tuán)、久存結(jié)塊、在基料中難以分散、著色不均等問題，提供了一種創(chuàng)新且適合量產(chǎn)的方法。我們采用酸再生氧化鐵紅為廉價原料，通過球磨細(xì)化處理劑表面包覆過程，使得酸再生氧化鐵紅的色度和著色力都有很大的提高，拓展了酸再生氧化鐵紅的應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)一步提高其附加值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種顏料用氧化鐵紅的制備方法，所述的這種顏料用氧化鐵紅的制備方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中的無機(jī)顏料普遍存在的捏之成團(tuán)、久存結(jié)塊、在基料中難以分散、著色不均的技術(shù)問題。
[0008]本發(fā)明一種顏料用氧化鐵紅的制備方法，包括如下步驟:
1)稱取酸再生氧化鐵紅，在酸再生氧化鐵紅中加入檸檬酸三胺作為分散劑，檸檬酸三胺的質(zhì)量為酸再生氧化鐵紅質(zhì)量的2-5%，在其中加入Zr02球，所述的Zr02球的直徑為5mm，Zr02球和料的質(zhì)量比為2?3:1，轉(zhuǎn)速為900?1500r/min，砂磨4-6h后，過80目篩，80°C下烘干2h，得到比表面積(BET )為7-8的氧化鐵紅；
2)將步驟(I)得到的氧化鐵紅中加入直徑為Imm的ZrO2小球，ZrO2小球和料的質(zhì)量比為3?4:1，料的體積為ZrC>2小球體積率的70%?85%，在1000?1500r/min下砂磨I?3h后，過
0.5um的PP過濾布，100C下烘干I?2h，得到比表面積為13_14的氧化鐵紅；
3)將步驟(I)和步驟(2)得到的氧化鐵紅進(jìn)行復(fù)配，所述的步驟2)的氧化鐵紅在復(fù)配后的混合物中的質(zhì)量百分比為20-60%;
4)將步驟(3)所得復(fù)合氧化鐵紅加入含硅聚丙烯酸樹脂，然后進(jìn)行研磨，所述的含硅聚丙烯酸樹脂的質(zhì)量為復(fù)合氧化鐵紅質(zhì)量的0.2%?10%，得到顏料用氧化鐵紅。
[0009]進(jìn)一步的，所述的酸再生氧化鐵紅為比表面積為2?4的氧化鐵紅。
[0010]ZrO2陶瓷球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)進(jìn)行砂磨，將來自寶鋼1550所得BET=3左右的酸再生氧化鐵紅，過篩，篩分出出BET為7-8m2/g和13-14m2/g的氧化鐵紅樣品(標(biāo)記為BET7樣品和BET14樣品)；并將BET14和BET7的氧化鐵紅進(jìn)行按照20-60%比例進(jìn)行混合復(fù)配;將復(fù)配氧化鐵紅中加入0.2%?10%的含硅聚丙烯酸樹脂，球磨進(jìn)行表面包覆改性。
[0011]本發(fā)明采用酸再生氧化鐵紅為廉價原料，通過球磨細(xì)化處理劑表面包覆過程，使得酸再生氧化鐵紅的色度和著色力都有很大的提高，拓展了酸再生氧化鐵紅的應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)一步提高其附加值。
[0012]本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明的創(chuàng)新性地采用酸再生氧化鐵紅為原料，經(jīng)過對比表面積的改變，通過復(fù)配方案和表面包覆的技術(shù)，提高其色度和著色力，開拓酸再生氧化鐵紅的應(yīng)用領(lǐng)域，可應(yīng)用于防腐蝕顏料行業(yè)，提高其附加值。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。
[0014]實(shí)施例1
(I)原料酸再生氧化鐵紅加入檸檬酸三胺作為分散劑，檸檬酸三胺占酸再生氧化鐵紅質(zhì)量比為2.5%，控制球料比為2.5:1，ZrO2球直徑為5mm，轉(zhuǎn)速為1050r/min，砂磨4h后，過80目篩，80°C下烘干2h，得到BET為7.8m2/g的氧化鐵紅，命名為BET7.8氧化鐵紅。
[0015](2)將步驟I)所得的氧化鐵粉在ImmZrO2小球，球料比為3.5:1，料球的體積率控制到80%，在1400r/min下砂磨2h后，過0.5um的PP過濾布，100°C下烘干lh，得到BET為13.2m2/g的氧化鐵紅，命名為BETl 3.2氧化鐵紅。
[0016](3)按照BET13.2氧化鐵紅占20%比例進(jìn)行再混料機(jī)中配制成BET7.8-BET13.2復(fù)合氧化鐵紅。
[0017](4)將步驟(3)所得復(fù)合氧化鐵紅加入1%的含硅聚丙烯酸樹脂并研磨，進(jìn)行表面包覆，達(dá)到與市售顏料氧化鐵鐵紅的要求。
[0018]實(shí)施例2
(I)原料酸再生氧化鐵紅加入檸檬酸三胺作為分散劑，檸檬酸三胺占酸再生氧化鐵紅質(zhì)量比為3%，控制球料比為3:1，Zr02球直徑為5mm，轉(zhuǎn)速為1050r/min，砂磨5h后，過80目篩，80°C下烘干2h，得到BET為7.6m2/g的氧化鐵紅，命名為BET7.6氧化鐵紅。
[0019](2)將步驟I)所得的氧化鐵粉在ImmZrO2小球，球料比為4:1，料球的體積率控制到85%，在1400r/min下砂磨2h后，過0.5um的PP過濾布，100°C下烘干Ih，得到BET為13.5m2/g的氧化鐵紅，命名為BETl 3.5氧化鐵紅。
[0020](3)按照BET13.5氧化鐵紅45%比例進(jìn)行再混料機(jī)中配制成BET7.6-BET13.5復(fù)合氧化鐵紅。
[0021](4)將步驟(3)所得復(fù)合氧化鐵紅加入3%的含硅聚丙烯酸樹脂并研磨，進(jìn)行表面包覆，達(dá)到與市售顏料氧化鐵鐵紅的要求。
[0022]實(shí)施例3
(I)原料酸再生氧化鐵紅加入檸檬酸三胺作為分散劑，檸檬酸三胺占酸再生氧化鐵紅質(zhì)量比為4.5%，控制球料比為2.5:1，2“2球直徑為5111111，轉(zhuǎn)速為105(^/1^11，砂磨611后，過80目篩，80°C下烘干2h，得到BET為7.8m2/g的氧化鐵紅，命名為BET7.8氧化鐵紅。
[0023](2)將步驟I)所得的氧化鐵粉在ImmZrO2小球，球料比為4:1，料球的體積率控制到80%，在1400r/min下砂磨2h后，過0.5um的PP過濾布，100°C下烘干Ih，得到BET為13.8m2/g的氧化鐵紅，命名為BETl 3.8氧化鐵紅。
[0024](3)按照BET13.8氧化鐵紅55%比例進(jìn)行再混料機(jī)中配制成BET7.8-BET13.8復(fù)合氧化鐵紅。
[0025](4)將步驟(3)所得復(fù)合氧化鐵紅加入6%的含硅聚丙烯酸樹脂并研磨，進(jìn)行表面包覆，達(dá)到與市售顏料氧化鐵鐵紅的要求。
[0026]實(shí)施例4
(I)原料酸再生氧化鐵紅加入檸檬酸三胺作為分散劑，檸檬酸三胺占酸再生氧化鐵紅質(zhì)量比為5%，控制球料比為2.5:1，ZrO2球直徑為5mm，轉(zhuǎn)速為1050r/min，砂磨6h后，過80目篩，80°C下烘干2h，得到BET為7.8m2/g的氧化鐵紅，命名為BET7.8氧化鐵紅。
[0027](2)將步驟I)所得的氧化鐵粉在ImmZrO2小球，球料比為4:1，料球的體積率控制到80%，在1400r/min下砂磨2h后，過0.5um的PP過濾布，100°C下烘干Ih，得到BET為13.8m2/g的氧化鐵紅，命名為BETl 3.8氧化鐵紅。
[0028](3)按照BETl 3.8氧化鐵紅占60%比例進(jìn)行再混料機(jī)中配制成BET7.8-BET13.8復(fù)合氧化鐵紅。
[0029](4)將步驟(3)所得復(fù)合氧化鐵紅加入9%的含硅聚丙烯酸樹脂并研磨，進(jìn)行表面包覆，達(dá)到與市售顏料氧化鐵鐵紅的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種顏料用氧化鐵紅的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1)稱取酸再生氧化鐵紅，在酸再生氧化鐵紅中加入檸檬酸三胺作為分散劑，檸檬酸三胺的質(zhì)量為酸再生氧化鐵紅質(zhì)量的2-5%，在其中加入ZrO2球，所述的ZrO2球的直徑為5mm，ZrO2球和料的質(zhì)量比為2?3:1，轉(zhuǎn)速為900?1500r/min，砂磨4-6h后，過80目篩，80°C下烘干2h，得到比表面積為7-8m2/g的氧化鐵紅； 2)將步驟(I)得到的氧化鐵紅中加入直徑為Imm的ZrO2小球，Zr(Vj、球和料的質(zhì)量比為3?4:1，料的體積為ZrC>2小球體積率的70%?85%，在1000?1500r/min下砂磨I?3h后，過0.5um的PP過濾布，100C下烘干I?2h，得到比表面積為13_14的氧化鐵紅； 3)將步驟(I)和步驟(2)得到的氧化鐵紅進(jìn)行復(fù)配，所述的步驟2)的氧化鐵紅在復(fù)配后的混合物中的質(zhì)量百分比為20-60%; 4)將步驟(3)所得復(fù)合氧化鐵紅加入含硅聚丙烯酸樹脂，然后進(jìn)行研磨，所述的含硅聚丙烯酸樹脂的質(zhì)量為復(fù)合氧化鐵紅質(zhì)量的0.2%?10%，得到顏料用氧化鐵紅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顏料用氧化鐵紅的制備方法，其特征在于:所述的酸再生氧化鐵紅為比表面積為2?4的氧化鐵紅。
【專利摘要】本發(fā)明一種顏料用氧化鐵紅的制備方法，（1）稱取酸再生氧化鐵紅，并加入占酸再生氧化鐵紅質(zhì)量2-5%的檸檬酸三胺作為分散劑，然后利用直徑為5mm？ZrO2球砂磨、過篩，烘干得到比表面積為7-8m2/g的氧化鐵紅；（2）將（1）所得氧化鐵紅利用直徑為1mm？ZrO2小球砂磨、過篩，烘干，得到比表面積為13-14m2/g的氧化鐵紅；（3）按照（2）的氧化鐵紅在復(fù)配后的混合物中的質(zhì)量百分比為20-60%，將（1）和（2）進(jìn)行復(fù)配；（4）在（3）復(fù)配氧化鐵紅中加入占其質(zhì)量0.2%～10%的含硅聚丙烯酸樹脂，然后進(jìn)行研磨，得到顏料用氧化鐵紅。改性后的氧化鐵紅可應(yīng)用于防腐蝕顏料行業(yè)。
【IPC分類】C09C1/24, C09C3/04, C09C3/12
【公開號】CN105524493
【申請?zhí)枴緾N201610030176
【發(fā)明人】張娜, 付斌, 張建勇, 黃成杰, 丁艷花
【申請人】上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年1月18日