[发明专利]一种以石灰为原料合成铁黑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁黑的生产方法，确切地说是一种以石灰为原料合成铁黑的方法。

背景技术

铁黑：分子式Fe₃O₄，化学名四氧化三铁，属于尖晶石型，具有饱和的蓝墨光黑色，相对密度为4.73，有良好的着色力，对光和大气的作用十分稳定，铁黑因着色力强、耐光性能好而应用于涂料行业制器漆外，还用于建筑行业水泥。但是随着社会的发展和进步，特别是涂料和建材行业的发展，对材料的应用性能要求越来越高，对氧化铁黑颜料的品种要求也越来越多。

目前氧化铁黑的生产方法主要以液碱为原料采用液相法生产，产品质量好，但是由于液碱的价格较高，所以产品的生产成本较高，所以开发低成本，高附加值，质量稳定的铁黑产品才能适用市场的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种以石灰代替液碱为原料生产氧化铁黑颜料，，本发明所合成的氧化铁黑具有良好的着色力、色相范围广，能够满足建材、水泥行业的需求。

上述目的通过以下方案实现：

一种以石灰为原料合成铁黑的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、将石灰与水按质量比1∶1～1.2的比例消化，消化完成后按石灰与水的质量比为1∶3～3.5加水搅拌混合，熟化成含固量24-36％的石灰乳料浆，再过筛除去固体杂质，得过筛的石灰乳料浆；

(2)、将步骤(1)所得过筛的石灰乳料浆和硫酸亚铁溶液按FeSO₄∶Cao＝2.7～3∶1混合，加水调节含固量为8-10％，得混合料浆，用石灰乳调节混合料浆的PH值为7.5-8.5，通入蒸汽升温到95-98℃，再通入空气氧化2.5-3.5小时后和标准样品反复比较，达到铁黑的生产指标后停止反应，出料，得反应后的料浆；

(3)、将步骤(2)所得反应后的料浆过筛除去硫酸钙杂质后，过滤，洗涤，烘干，破碎后即得产品。

所述的以石灰为原料合成铁黑的方法，其特征在于：所述的石灰的氧化钙含量≥95％。

所述的以石灰为原料合成铁黑的方法，其特征在于：步骤(1)所述的过筛为过20目筛，步骤(3)所述的过筛为过260目筛。

所述的以石灰为原料合成铁黑的方法，其特征在于：所述的硫酸亚铁溶液使用前需经过水解除去钛杂质。

本发明的反应方程式为：

Cao+H₂O＝Ca(OH)₂

FeSO₄+2Ca(OH)₂→Fe(OH)₂↓+Ca₂SO₄

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O→4Fe(OH)₃↓

Fe(OH)₂+2Fe(OH)₃→Fe₃O₄↓+4H₂O

本发明的有益效果为：

1、本发明用石灰取代液碱和硫酸亚铁混合，在一定条件下进行氧化合成，并用特殊方式分离杂质，制备氧化铁黑，产品质量稳定，生产成本低可以满足水泥建材行业对铁黑颜料的需求，市场前景好。

2、本发明所合成的铁黑不仅在理化指标上优于普通铁黑产品，而且在颜料性能上更强于普通铁黑产品。

具体实施方式

一种以石灰为原料合成铁黑的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、将石灰与水按质量比1∶1的比例消化，消化完成后按石灰与水的质量比为1∶3再加水搅拌混合，熟化成含固量30％的石灰乳料浆，再过筛除去固体杂质，得过筛的石灰乳料浆；

(2)、将步骤(1)所得过筛的石灰乳料浆和硫酸亚铁溶液按FeSO₄∶Cao＝2.7∶1混合，加水调节含固量为8-10％，得混合料浆，用石灰乳调节混合料浆的PH值为7.5-8.5，通入蒸汽升温到95-98℃，再通入空气氧化3个小时后和标准样品反复比较，达到铁黑的生产指标后停止反应，出料，得反应后的料浆；

(3)、将步骤(2)所得反应后的料浆过筛除去硫酸钙杂质后，过滤，洗涤，烘干，破碎后即得产品。

所述的以石灰为原料合成铁黑的方法，其特征在于：所述的石灰的氧化钙含量≥95％。

所述的以石灰为原料合成铁黑的方法，其特征在于：步骤(1)所述的过筛为过20目筛，步骤(3)所述的过筛为过260目筛。