氧化铁红颜料、氧化铁红颜料的生产方法及其用途技术

本发明专利技术涉及氧化铁红颜料、通过将氧化铁黄颜料或氧化铁黑颜料煅烧来制备氧化铁红颜料的方法及其用途。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
氧化铁红颜料、氧化铁红颜料的生产方法及其用途本专利技术涉及氧化铁红颜料、通过氧化铁黄颜料或氧化铁黑颜料的煅烧来生产氧化铁红颜料的方法及其用途。人们很早以前已经知道采用各种沉淀法来生产氧化铁。这些方法的一般过程见述于例如Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie，第5版，卷A20，第297ff页中。通常将在钢板酸浸的过程中形成的硫酸亚铁(Ⅱ)或在通过硫酸盐法生产二氧化钛的过程中生成的硫酸亚铁(Ⅱ)作为原材料。许多年来已观察到在酸浸工业中有使用盐酸作为酸浸剂的增加趋势，由此形成了大量的FeCl2。此外，全世界的人们已经开始增加使用所谓的氯化物法来生产二氧化钛。在制备用于生产TiO2的合成金红石的过程中生成了大量的FeCl2。因而从这些方法中所生成的含有氯化亚铁(Ⅱ)的溶液(这些溶液应该尽可能地转化成有用的物质)的量不断增加。利用FeCl2废液的一个普通的方法是喷雾焙烧法，其中在高温下(一般为高于1000℃的温度)使氯化亚铁(Ⅱ)或氯化铁(Ⅲ)进行氧化水解。该方法的最终产物是氧化铁(通常是赤铁矿)和盐酸(也可以作为一种有用的物质进行循环如送回酸浸过程中)。从这个方法中可获得通常适用于生产硬质铁素体的氧化铁而无须任何特别的净化步骤。如果要从以这种方法获得的氧化铁中生产软质铁素体，则所用的氯化铁溶液事先必须经过另外的净化操作，这使得该方法变得相当的昂贵。由于所生产的氯化铁(大部分为低质氯化铁)越来越多，而铁素体市场所能接受的能力有限，因而人们寻求另一种从这些氯化铁中生产一种有用的物质的方法。由于生态上的原因，将氯化铁溶液直接埋入土壤或排-->入海里都是不可能的。因此本专利技术的目的是提供使氯化铁溶液经济又尽可能简单地转化成优质有用物质的方法。通过根据本专利技术的氧化铁红颜料以及根据本专利技术的方法可能达到这个目的。本专利技术提供光亮度的L*(饱和色)为36.0-44.0个CIELAB单位、a*值为24-30个CIELAB单位、b*值为14-26个CIELAB单位以及光亮度的L*(增亮)(with brightening)为59-66个CIELAB单位、a*值为18-30个CIELAB单位、b*值为4-26个CIELAB单位，和基于颜料计含量为0.012-0.12％(重量)的Mn和基于颜料计0.05-0.59％(重量)的氯化物以及浓度低于40毫克/千克颜料的铬的氧化铁红颜料。本专利技术也提供在含氧气体的存在下，通过将氧化铁黄颜料在350-1000℃、优选600-900℃的温度下煅烧及任选的随后研磨来生产氧化铁红颜料的方法，其特征在于如下述生产氧化铁黄颜料，其中：a)将一种碱性组分加到FeCl2浓度为50-450克/升的加强搅拌的酸性氯化亚铁(Ⅱ)溶液中，加入的量足以将溶液的pH调节到3-5，b)在碱性组分投加之前或之后或与碱性组分一起任选地将助絮凝剂也加到溶液中，c)在碱性组分及任选的助絮凝剂投加后任选地进行氧化，d)将在a)-c)中处理后所生成的固体从所述溶液中分离出来，e)将在d)中形成的溶液加到通过沉淀法制得的α-或β-FeOOH晶种悬浮液中，溶液的量为晶种悬浮液中总铁(即来自氧化铁氢氧化物的铁以及来自未反应铁化合物的铁)的摩尔量的4-8倍，f)将在e)中形成的悬浮液加热至30-95℃、优选为30-85℃、特别优选为55-75℃的温度，并彻底混合，g)然后使用氧化剂进行氧化，加入氧化剂以使0.5-10％(摩尔)铁/小时、优选0.5-2.0％(摩尔)铁/小时被氧化，与此同时用碱性组分以0.01-0.4个pH单位/小时的速率将pH最终提高到3.0-5.0，-->h)以恒定的3.0-5.0的pH任选地继续进行氧化，i)一旦悬浮液的Fe(Ⅱ)含量低于1％(摩尔)时即停止氧化，j)最后将来自i)的固体分离出来、洗涤、干燥并研磨。本专利技术也提供在含氧气体的存在下通过将氧化铁黑颜料在350-1000℃、优选600-900℃的温度下煅烧及任选的随后研磨来生产氧化铁红颜料的方法，其特征在于如下述生产氧化铁黑颜料，其中：a)将碱性组分加到FeCl2浓度为50-450克/升的加强搅拌的酸性氯化亚铁(Ⅱ)溶液中，加入的量足以将溶液的pH调节到3-5，b)在碱性组分投加之前或之后或与碱性组分一起任选地将一种助絮凝剂也加到溶液中，c)在碱性组分及任选的助絮凝剂投加后任选地进行氧化，d)将在a)-c)中处理后所生成的固体从所述溶液中分离出来，e)将在d)中形成的溶液在50-95℃的温度下加到含有作为碱反应的沉淀剂的溶液中，前者溶液加入的量使铁(Ⅱ)与沉淀剂的当量比为0 5-0.65、优选为0 5-0.58，f)然后用氧化剂进行氧化，g)一旦在f)中获得的悬浮液中的Fe(Ⅱ)含量低于1％(摩尔)时即停止氧化。氢氧化钠、碳酸钠、碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙或氨优选用作碱性组分或作为碱反应的沉淀剂。可以使用来自钢板酸浸的氯化亚铁(Ⅱ)溶液或来自通过氯化物法生产TiO2的其它氯化亚铁(Ⅱ)溶液。在根据本专利技术方法中，作为中间产物获得的氧化铁黄颜料或氧化铁黑颜料具有基于颜料计的含量为0.011-0.11％(重量)的锰和基于颜料计的含量为0.07-0.7％(重量)的氯化物以及含量为5-40毫克/千克的铬。当根据本专利技术通过氧化铁黑生产氧化铁红时，铁(Ⅱ)与沉淀剂的当量比保持在0.5-0.65是有利的。-->煅烧后进行研磨通常是有用的。研磨优选采用流能磨机、摆式轧机、辊碾机、磨碎机、冲击式磨机或球磨机来进行。特别优选加入研磨助剂的干磨。根据本专利技术的方法最好如下述般进行：将氢氧化钠溶液加到FeCl2含量为50-450克/升的加强搅拌的氯化亚铁(Ⅱ)溶液中，氢氧化钠的加入量使溶液的pH调节到3-5。可用另一种碱性组分如Ca(OH)2、Na2CO3或氨等代替氢氧化钠溶液。此外，可通过加入助絮凝剂来改良所形成的氢氧化物或碳酸盐淤浆的沉降性能。可以使用已知的助絮凝剂，如聚丙烯酸酯或其它具有相似作用的物质。随后也可以任选地进行氧化以改良沉淀性能。这也可以具有使各种金属阳离子转化成更容易分离的较高价的氧化物或氢氧化合物的效果。通过沉降、过滤或使用分离器可将所形成的氢氧化物或碳酸盐淤浆分离出来。适宜的设备或适宜的方法的最佳选择取决于精密的试验条件、流速及所采用的原材料。氧化铁黄的生产将如上述般制得的氯化亚铁(Ⅱ)溶液加入到通过沉淀法制得的α-或β-FeOOH晶种悬浮液中，其中优选晶种的BET表面积为50-70米2/克，其量为晶种悬浮液中总铁(即氧化铁氢氧化物以及未反应的FeCl2)的摩尔量的4-30倍。优选将所得悬浮液的温度在搅拌下加热至30-95℃、优选为30-85℃、特别优选为55-75℃。当达到该温度后，使用氧化剂进行氧化，同时以0.01-0.4个pH单位/小时的速率将pH最终增加到3.0-5.0。取决于氧化剂投加速率、温度、容器中的混合状况以及pH的氧化速率优选为0.5-10％(摩尔)铁/小时、特别优选为0.5-2.0％(摩尔)铁/小时。如果该氧化速率显著低于下限，则方法将变得不经济；而如果氧化速率明显高于上限，则将导致不均匀的颗粒大小。通过已知的过滤、干燥和研磨步骤对该颜料悬浮液进行加本文档来自技高网...

【技术保护点】
氧化铁红颜料，它具有：ａ）对于饱和色，光亮度的Ｌ＊为３６．０－４４．０个ＣＩＥＬＡＢ单位、ａ＊值为２４－３０个ＣＩＥＬＡＢ单位和ｂ＊值为１４－２６个ＣＩＥＬＡＢ单位；ｂ）具有增亮的光亮度的Ｌ＊为５９－６６个ＣＩＥＬＡＢ单位、ａ＊值为 １８－３０个ＣＩＥＬＡＢ单位和ｂ＊值为４－２６个ＣＩＥＬＡＢ单位；和ｃ）基于颜料计，０．０１２－０．１２％（重量）的Ｍｎ、０．０５－０．５９％（重量）的Ｃｌ和小于４０毫克／千克的Ｃｒ。

【技术特征摘要】
DE 1997-10-20 19746262.61．氧化铁红颜料，它具有：a)对于饱和色，光亮度的L*为36.0-44.0个CIELAB单位、a*值为24-30个CIELAB单位和b*值为14-26个CIELAB单位；b)具有增亮的光亮度的L*为59-66个CIELAB单位、a*值为18-30个CIELAB单位和b*值为4-26个CIELAB单位；和c)基于颜料计，0.012-0.12％(重量)的Mn、0.05-0.59％(重量)的Cl和小于40毫克/千克的Cr。2．生产氧化铁红颜料的方法，它包括：a)将足够量的碱性组分充分混合到酸性的50-450克/升FeCl2溶液中以将该溶液的pH调节至3-5；b)在加入碱性组分之前、之后或同时，在步骤a)中任选地将助絮凝剂加到FeCl2溶液中；c)任选地使步骤a)或b)中的溶液进行氧化；d)将步骤a)、b)或c)所得的固体从溶液中分离出来；e)将来自步骤d)的溶液加到通过沉淀法制得的α-或β-FeOOH晶种悬浮液中，其加入的量对应于基于晶种悬浮液中的氧化铁氢氧化物和未反应的铁化合物计为总铁摩尔量的4-8倍；f)将e)中形成的悬浮液在完全混合下加热至30-95℃；g)通过加入足够的氧化剂以0.5-10％(摩尔)铁/小时的氧化速度氧化步骤f)所得的悬浮液，同时通过加入足够量的碱性组分以0.01-0.4pH个单位/小时的速度将pH最终增加到3.0-5.0；h)在步骤g)后，任选地继续进行氧化而将pH恒定地保持在3.0-5.0；i)当来自步骤g)或h)的悬浮液的Fe(Ⅱ)含量低于1％(摩尔)时停止氧化；j)对来自步骤i)的氧化铁黄颜料进行分离、洗涤、干燥和研磨；和k)在含氧气体的存在下在350-1000℃将氧化铁黄颜料煅烧。3．根据权利要求2的方法，其中所述步骤f)中的温度为30-85℃。4．根据权利要求2的方法，其中所述步骤f)中的温度为55-75℃。5．根据权利要求2的方法，其中所述步骤g)中的氧化速度为0.5-2.0％(摩尔)/小时。6．根据权利要求2的方法，其中所述步骤k)中的温度为600-900℃。7．根据权利要求2的方法，还包含研磨步骤k)的产物。8．根据权利要求2的方法，其中所述碱性组分选自氢氧化钠、碳酸钠、碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氧化钙、氢氧化钙和氨。9．生产氧化铁红颜料的方法，它包括：a)将足够量的碱性组分充分混合到酸性的50-450克/升FeCl2溶液中以将该溶液的pH调节至3-5；b)在加入碱性组分之前、之后或同时，在步骤a)中任选地将助絮凝剂加到FeCl2溶液中；c)任选地使步骤a)或b)中的溶液进行氧化；d)将步骤a)、b)或c)所得的固体从溶液中分离出来；e)将来自步骤d)的溶液在50-95℃的温度下加到一种含有作为碱反应的沉淀剂的溶液中，其加入的量使铁(Ⅱ)与沉淀剂的当量比为0.5-0.65；f)通过加入氧化剂将步骤e)所得的溶液氧化；g)当来自步骤f)的悬浮液的Fe(Ⅱ)含量低于1％(摩尔)时停止氧化；和h)对来自步骤g)的氧化铁黑颜料进行分离、洗涤和干燥；i)在含氧气体的存在下，在350-1000℃将来自步骤h)的氧化铁黑颜料煅烧。10．根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM布劳恩，E拜尔，U梅森，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]