一种氧化铁红粉末及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化铁红粉末及其制备方法。本发明专利技术的氧化铁红粉末与现有钢厂或颜料厂生产的氧化铁红比，纯度更高、杂质含量更低、粒径更小、球形化高、比表面积大，并且本发明专利技术的制备方法工艺简单、成本低、能耗低、产量大，适合于工业化大规模生产。于工业化大规模生产。于工业化大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铁红粉末及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种氧化铁红粉末及其制备方法。具体地，本专利技术涉及一种提高氧化铁红中氧化铁含量和颗粒球形化的生产工艺，属于电池新能源材料领域。

技术介绍

[0002]氧化铁红的制备方法有很多种，大规模生产氧化铁红主要有两种工艺路线，一种是颜料厂用废旧铁皮与酸反应制得亚铁溶液，经碱化生成氢氧化亚铁，再在反应桶中不断氧化沉淀而成，俗称沉淀法；一种是钢铁厂用酸洗钢板后的亚铁溶液在高温条件下喷雾锻烧生成，俗称焙烧法或鲁式法。沉淀法生产的氧化铁红具有粒径小、比表面积高、遮盖力高的优点，但生产工艺流程长，杂质含量高，产品中氧化铁含量低于97％，颗粒形态不易控制的缺点；焙烧法生产的氧化铁红具有氧化铁含量大于97％、工艺简单、产量大、生产周期短的优点，但所得产品有粒径大、比表面积小、氯含量高、金属杂质含量波动大的缺点。
[0003]专利文献1、专利文献2和专利文献3都使用水对氧化铁粉进行洗涤，对氧化铁粉中金属杂质的去除能力有限，不能将大部分金属杂质去除到100ppm以下；而且加工过程中未使用研磨助剂，研磨时间较长，耗费能源较高；对氧化铁含量提升幅度有限。
[0004]上述产品总体性能上都无法满足电池新能源材料对氧化铁红高纯度、低杂质、晶粒形貌球形化、均一化、细小化的要求，无法大规模应用于该领域。
[0005]引用文献
[0006]专利文献1：CN107601575A
[0007]专利文献2：CN100366544A
[0008]专利文献3：CN105399143A

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的问题
[0010]鉴于上述原因，本专利技术提供了一种提高氧化铁含量和颗粒球形化的生产工艺，可有效降低上述两种工艺氧化铁红中的多种杂质，提高氧化铁含量，使晶粒形貌球形化、均一化、细小化。本专利技术工艺简单、成本低、能耗低、产量大，适合于工业化大规模生产。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0013][1]一种氧化铁红粉末，其包含98.0质量％以上的Fe2O3，并且包含各自含量为0.01质量％以下的K、Na、Ca、Mg、Zn、Cu、Ti，
[0014]所述氧化铁红具有基本球形的形状且中值粒径D50为0.2μm～1.0μm。
[0015][2]根据上述[1]所述的氧化铁红粉末，其中K的含量为15ppm以下、优选10ppm以下；和/或，Na的含量为95ppm以下、优选85ppm以下；和/或，Ca的含量为80ppm以下、优选50ppm以下；和/或，Mg的含量为60ppm以下、优选40ppm以下；和/或，Zn的含量为65ppm以下、优选45ppm以下；和/或，Cu的含量为60ppm以下、优选40ppm以下；和/或，Ti的含量为90ppm以
下、优选86ppm以下。
[0016][3]根据上述[1]或[2]所述的氧化铁红粉末，其还包含含量为0.18质量％以下、优选0.15质量％以下的Mn；和/或，还包含含量为0.1质量％以下、优选0.08质量％以下的Al；和/或，还包含含量为0.1质量％以下的Cl。
[0017][4]根据上述[1]‑
[3]任一项所述的氧化铁红粉末，其中所述氧化铁红粉末的中值粒径D50为0.3μm～0.8μm；和/或，所述氧化铁红粉末的D10为0.1μm～0.5μm、D97为0.8μm～1.5μm；和/或，所述氧化铁红粉末的体积平均粒径为0.3～0.9μm；和/或，所述氧化铁红粉末的比表面积为2000m2/kg以上。
[0018][5]一种上述[1]‑
[4]任一项所述的氧化铁红粉末的制备方法，其包括以下步骤：
[0019]将稀酸溶液、分散剂和氧化铁红粉料混合以得到氧化铁红悬浮液的悬浮液制备步骤；
[0020]将所得悬浮液研磨得到研磨浆，然后进行除磁得到除磁研磨浆的研磨除磁步骤；
[0021]将所述除磁研磨浆过滤、清洗、烘干得到氧化铁红粗品的粗品制备步骤；和
[0022]将所述氧化铁红粗品粉碎以得到作为产物的球形氧化铁红粉末的球形化处理步骤。
[0023][6]根据上述[5]所述的制备方法，其中所述稀酸为硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、碳酸、草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、丁二酸、苯甲酸、水杨酸的一种或多种；和/或，所述稀酸溶液的浓度为0.2～2.0质量％。
[0024][7]根据上述[5]或[6]所述的制备方法，其中所述分散剂是非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂包括聚氧乙烯醚类、多元醇类、多元醇酯类、酰胺型中的一种或多种；和/或，所述聚氧乙烯醚类包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚中的一种或多种；和/或，所述多元醇类包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚丙二醇、聚丁二醇中的一种或多种；和/或，所述多元醇酯类包括吐温20、吐温40、吐温60、吐温80中的一种或多种；和/或，所述酰胺型包括硬脂酸二乙醇酰胺、椰油酸二乙醇酰胺、椰油酸单乙醇酰胺中的一种或多种。
[0025][8]根据上述[5]‑
[7]任一项所述的制备方法，其中所述分散剂在所述氧化铁红悬浮液中的比例为0.2～2.0质量％；和/或，所述氧化铁红粉料在所述氧化铁红悬浮液中的比例为40～80质量％。
[0026][9]根据上述[5]‑
[8]任一项所述的制备方法，其中所述除磁通过在将所述研磨浆送至过滤装置过程中通过管道除磁器进行；和/或，所述清洗通过用电导率为10兆欧的纯水来进行。
[0027][10]根据上述[5]‑
[9]任一项所述的制备方法，其中所述球形化处理步骤包括将所述氧化铁红粗品进行粗碎，然后通过使用气流粉碎机进行细碎和球形化，从而得到作为产物的球形氧化铁红粉末。
[0028]专利技术的效果
[0029]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0030]1)本专利技术的氧化铁红粉末具有基本上球形形状，粒度分布较窄，金属杂质含量大幅降低、氧化铁红含量得到提升。
[0031]2)本专利技术的制备方法中，通过酸浸、研磨细化以及磁选将氧化铁粉末内部包裹的
多种杂质以及磁性杂质进行去除，并然后通过纯水清洗，提升氧化铁红粉末中氧化铁含量，并通过气流粉碎机对颗粒进行球形化处理，使生产出来的氧化铁红粉末能够满足电池新能源材料对原材料的要求。
[0032]3)本专利技术工艺简单、常温操作、成本低、能耗低、产量大，适合于工业化大规模生产。
附图说明
[0033]图1A为实施例1中未处理前的氧化铁红粉料的粒度分布图。
[0034]图1B为实施例1中处理后氧化铁红产品的粒度分布图。
[0035]图2A实施例2中未处理前的氧化铁红粉料的粒度分布图。
[0036]图2B为实施例2中处理后氧化铁红产品的粒度分布图。
[0037]图3A为实施例3中未处理前的氧化铁红粉料的粒度分布图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铁红粉末，其包含98.0质量％以上的Fe2O3，并且包含各自含量为0.01质量％以下的K、Na、Ca、Mg、Zn、Cu、Ti，所述氧化铁红具有基本球形的形状且中值粒径D50为0.2μm～1.0μm。2.根据权利要求1所述的氧化铁红粉末，其中K的含量为15ppm以下、优选10ppm以下；和/或，Na的含量为95ppm以下、优选85ppm以下；和/或，Ca的含量为80ppm以下、优选50ppm以下；和/或，Mg的含量为60ppm以下、优选40ppm以下；和/或，Zn的含量为65ppm以下、优选45ppm以下；和/或，Cu的含量为60ppm以下、优选40ppm以下；和/或，Ti的含量为90ppm以下、优选86ppm以下。3.根据权利要求1或2所述的氧化铁红粉末，其还包含含量为0.18质量％以下、优选0.15质量％以下的Mn；和/或，还包含含量为0.1质量％以下、优选0.08质量％以下的Al；和/或，还包含含量为0.1质量％以下的Cl。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的氧化铁红粉末，其中所述氧化铁红粉末的中值粒径D50为0.3μm～0.8μm；和/或，所述氧化铁红粉末的D10为0.1μm～0.5μm、D97为0.8μm～1.5μm；和/或，所述氧化铁红粉末的体积平均粒径为0.3～0.9μm；和/或，所述氧化铁红粉末的比表面积为2000m2/kg以上。5.一种权利要求1
‑
4任一项所述的氧化铁红粉末的制备方法，其包括以下步骤：将稀酸溶液、分散剂和氧化铁红粉料混合以得到氧化铁红悬浮液的悬浮液制备步骤；将所得悬浮液研磨得到研磨浆，然后进行除磁得到除磁研磨浆的研磨除磁步骤；将所述除磁研磨浆过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，熊万军，吴华，
申请(专利权)人：恒升元深圳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：