1309-37-1 / 三氧化二鐵降低粘度的方法和應(yīng)用

背景及概述^[4]

三氧化二鐵又稱羥基鐵簡稱鐵黃，是化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的氧化物?；瘜W(xué)分子式為Fe2O3·H2O或FeOOH，呈黃色粉末狀。色澤帶有鮮明純潔的赭黃色，并有從檸檬色到橙色一系列色光。它是針形的含水化合物，遮蓋力強、著色力高、無毒、耐光性達6～7級、不溶于堿、微溶于酸。三氧化二鐵廣泛用于建材、涂料、油漆、塑料、橡膠、電子材料、工業(yè)催化劑、煙草、化妝品等行業(yè)。

降低粘度的方法^[4]

三氧化二鐵由于粒子形態(tài)和表面化學(xué)性能不同，對涂料企業(yè)配方人員來說歷來是粘度問題的最大因難。與其它等軸晶系(球形或立方體)類型不同，三氧化二鐵是針狀晶型，其針形長寬比也是不同的，這就決定了其外觀黃相程度。因為是針狀晶型，三氧化二鐵粒子比大多數(shù)球形氧化鐵粒子呈現(xiàn)出較大的抗流動性能，所以在大多數(shù)涂料系統(tǒng)中粘度自然也高。這是由三氧化二鐵的顆粒形態(tài)所決定的。

涂料的所有組分對粘度都有影響，為獲取所要求的粘度特性，選擇合適的顏料是一個關(guān)鍵的因素。隨著向高固份，低揮發(fā)性有機化合物(VOC)涂料的方向發(fā)展，導(dǎo)致對新型顏料的需求(包括氧化鐵)，使設(shè)計人員在設(shè)計配方時有更大的靈活性。因此，粘度較低的三氧化二鐵顏料有助于滿足這種需求。

CN201711389688.7提供不加入任何金屬離子或氧化物，能快速降低三氧化二鐵粘度的方法，如下：

在容積為10升的不銹鋼反應(yīng)桶內(nèi)，預(yù)先加入約3升自來水，接著開啟強力攪拌儀進行攪拌，然后將600克(折干計)工業(yè)上直接生產(chǎn)的三氧化二鐵313濾餅料分批加入，使其形成漿料，繼續(xù)加水控制漿料濃度在12％左右，并將料液升溫至70～75度并保持，然后慢慢滴加10％濃度的稀液堿，控制PH在9.0～9.5之間，控制攪拌轉(zhuǎn)速在350～400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌1小時后開始取出少量試樣(約10克)進行分析測試、然后繼續(xù)攪拌，以后每隔1小時進行取樣。取出的試樣，經(jīng)抽濾漂洗達標(biāo)后，慮餅放置于110℃烘箱內(nèi)烘干、再利用微型粉碎機粉碎后分析測試。

含量測定^[5]

CN201310381203.5公開了一種煤助燃劑中三氧化二鐵含量的測定方法。本發(fā)明是將待測試樣經(jīng)硫磷混酸溶解，氟化鉀助溶，冒煙至瓶口，取下冷卻，加入鹽酸，滴加氯化亞錫還原至淺黃色，加熱，取下冷卻至50~60℃，滴加鎢酸鈉，用三氯化鈦溶液還原至蘭色，用重鉻酸鉀溶液氧化至蘭色消失，滴加二苯胺磺酸鈉，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至穩(wěn)定的紫色為終點，得到待測試樣滴定毫升數(shù)；用已知三氧化二鐵含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定滴定度，根據(jù)滴定度和試樣的滴定毫升數(shù)得到試樣中三氧化二鐵的含量。本發(fā)明不需使用特定的分析儀器，具有操作方便、快速、分析成本低，其測定結(jié)果有良好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性，能滿足日常高爐噴吹用煤催化燃燒助燃劑中三氧化二鐵含量的測定。

納米三氧化二鐵制備^[1][3]

報道一、

以綠礬為原料，配制成濃度為0.1~0.5mol/L的溶液，然后對該溶液進行氧化處理得到Fe2(SO4)3溶液；將上述Fe2(SO4)3溶液加熱至沸騰，加入堿使溶液pH為7~10，反應(yīng)生成Fe(OH)3，然后冷卻；將冷卻后的Fe(OH)3進行離心洗滌后分散到1000ml水中，使得Fe(OH)3的濃度為0.1~0.5mol/L，然后加熱至沸騰，攪拌，反應(yīng)時間為5h，最終制得紅色納米三氧化二鐵水溶性膠體。

報道二、

S1，將0.8gFeCl3·6H2O、1.8g尿素和4.8g四丁基溴化銨分別加入到120ml乙二醇中，攪拌至固體全部溶解，得到第一混合溶液；

S2，攪拌下，加熱S1得到的所述第一混合溶液至195℃，繼續(xù)攪拌回流反應(yīng)，12分鐘后反應(yīng)溶液出現(xiàn)黃色沉淀，8分鐘后，溶液顏色完全變綠，然后再回流0.5小時后反應(yīng)結(jié)束；

S3，冷卻S2得到的反應(yīng)液，冷卻至25℃后，離心處理，分離出固體，然后用乙醇清洗固體4次，將清洗后的固體在80℃烘箱中干燥5h，然后將固體轉(zhuǎn)移到450℃馬弗爐中煅燒4小時即得納米三氧化二鐵；其中，納米三氧化二鐵從馬弗爐中取出時為黑色，在空氣中冷卻后變?yōu)榇u紅色。

所制得的納米三氧化二鐵為球狀顆粒，粒徑為35nm，

應(yīng)用^[2]

CN201310168978.4報道了一種以三氧化二鐵和含三氧化二鐵的固體物料為原料生產(chǎn)四氧化三鐵的方法，其主要工藝流程是將三氧化二鐵或含三氧化二鐵的固體物料、鐵粉和NaOH或KOH的堿溶液置于反應(yīng)器中，在溫度大于100°C下攪拌反應(yīng)半小時以上，反應(yīng)過程壓力可低至常壓。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過一次過濾、水洗、二次過濾、干燥、研磨，如以純?nèi)趸F為原料則可直接得到黑色的四氧化三鐵細(xì)末，如以含三氧化二鐵的固體物料為原料，則將得到的黑色粉末磁選后獲得主要含四氧化三鐵的物料。鐵粉和原料中三氧化二鐵的質(zhì)量比大于1:15，所用堿濃度大于10%。三氧化二鐵可以是純的三氧化二鐵，也可以是三氧化二鐵含量較高的其它原料，得到的四氧化三鐵可以是純的四氧化三鐵，也可以是含四氧化三鐵的混合物。本發(fā)明生產(chǎn)四氧化三鐵工藝流程短，操作簡單，產(chǎn)能大，堿溶液可循環(huán)利用，同時特別適用于三氧化二鐵含量高的礦物或冶煉渣的處理及鐵資源的回收。