氧化铁颜料生态系统

1、氧化铁颜料生态系统氧化铁颜料生态系统 上游：废铁、硫铁矿烧渣上游：废铁、硫铁矿烧渣 下游：涂料建材、涂料、油墨、橡胶、下游：涂料建材、涂料、油墨、橡胶、 塑料、陶瓷、玻璃制品、五金玻璃塑料、陶瓷、玻璃制品、五金玻璃 抛光、戏剧油彩、绘画、化妆品、抛光、戏剧油彩、绘画、化妆品、 药品着色、复印材料、催化剂、药品着色、复印材料、催化剂、 电子工业及录音录像磁性记忆材料等电子工业及录音录像磁性记忆材料等氧化铁生态系统氧化铁生态系统 l 属无机彩色颜料属无机彩色颜料l 产销量仅次于钛白，居无机第二产销量仅次于钛白，居无机第二l 2013年总产量年总产量 63.7万吨万吨简介简介l 氧化铁，别名烧褐铁矿

2、、烧赭上、铁丹、铁红、红粉、威氧化铁，别名烧褐铁矿、烧赭上、铁丹、铁红、红粉、威尼斯红（主要成分为氧化铁）、三氧化二铁等。化学式尼斯红（主要成分为氧化铁）、三氧化二铁等。化学式Fe2O3，溶于盐酸，为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种，溶于盐酸，为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，可用作炼铁原料。它的应低级颜料，工业上称氧化铁红，可用作炼铁原料。它的应用较为广泛，大量使用于建材、涂料、油墨、橡胶、塑料、用较为广泛，大量使用于建材、涂料、油墨、橡胶、塑料、陶瓷、玻璃制品、五金玻璃抛光、戏剧油彩、绘画、化妆陶瓷、玻璃制品、五金玻璃抛光、戏剧油彩、绘画、化妆品、药品着色、复印材料

3、、催化剂、电子工业及录音录像品、药品着色、复印材料、催化剂、电子工业及录音录像磁性记忆材料等方面。氧化铁主要有磁性记忆材料等方面。氧化铁主要有5 个品种个品种, 即透铁红、即透铁红、黄、黑、绿、棕。其主要原料为废铁。黄、黑、绿、棕。其主要原料为废铁。 生产工艺生产工艺 氧化铁红是由晶种，铁皮，硝酸亚铁，氧化铁红是由晶种，铁皮，硝酸亚铁，硫酸亚铁，水通过加温，氧化，控制硫酸亚铁，水通过加温，氧化，控制PH情况下化学合成后，再经过筛，漂情况下化学合成后，再经过筛，漂洗，烘干，粉碎成最终产品，这工艺洗，烘干，粉碎成最终产品，这工艺称为混酸法。称为混酸法。 氧化过筛漂洗干燥粉碎晶种l 染料与颜料的区别

4、染料与颜料的区别 染料染料溶解于介质中溶解于介质中 颜料颜料以物理方式分散在介质中以物理方式分散在介质中l 有机颜料与无机颜料的区别有机颜料与无机颜料的区别 有机颜料有机颜料色谱齐全、颜色鲜艳、通常耐光、色谱齐全、颜色鲜艳、通常耐光、 耐候、耐溶解剂性差；耐候、耐溶解剂性差； 无机颜料无机颜料耐候、耐高温、耐溶剂、遮盖力强耐候、耐高温、耐溶剂、遮盖力强 等，相对与有机颜料颜色不鲜艳等，相对与有机颜料颜色不鲜艳 色彩色彩颜色基础知识颜色基础知识l 颜色三要素颜色三要素 色相（色相（Hue) 色与色的主要区别，如红、橙、色与色的主要区别，如红、橙、 黄、绿等黄、绿等; 亮度（亮度（Light)明暗

5、度明暗度; 饱和度（饱和度（Saturation)颜色的纯度，鲜艳度颜色的纯度，鲜艳度.氧化铁颜料分类氧化铁颜料分类l 按色相分类按色相分类 氧化铁黄氧化铁黄 硫酸法硫酸法 氧化铁红氧化铁红 混酸法混酸法 氧化铁黑氧化铁黑 沉淀法沉淀法 氧化铁橙氧化铁橙铁黄和铁红拼混而成铁黄和铁红拼混而成 &沉淀法制得；沉淀法制得； 氧化铁绿氧化铁绿铁黄和有机酞菁蓝拼混而成；铁黄和有机酞菁蓝拼混而成； 氧化铁棕氧化铁棕铁红、铁黄和铁黑三者拼混而成铁红、铁黄和铁黑三者拼混而成 &沉淀法制得；沉淀法制得； l 按物质特性分按物质特性分 天然氧化铁天然氧化铁 合成氧化铁合成氧化铁 普通氧化铁普通氧化铁 透明氧化铁透

6、明氧化铁 特种氧化铁特种氧化铁 磁性氧化铁磁性氧化铁 云母氧化铁云母氧化铁 氧化铁颜料制备方法氧化铁颜料制备方法l 干法干法干法是以硫酸亚铁、氧化铁黑或氧化铁黄为原料，高温煅烧形成氧化铁红，其产品形状可为球形或针状。l 苯胺法苯胺法用硝基苯制取苯胺时用硝基苯制取苯胺时,将铁屑作为还原剂将铁屑作为还原剂,在生成苯胺的在生成苯胺的同时同时,铁屑被亚硝基所氧化生成的氧化铁称为苯胺法氧化铁铁屑被亚硝基所氧化生成的氧化铁称为苯胺法氧化铁l 湿法湿法湿法是以铁屑、硫酸(或硝酸)、烧碱为主要原料，在溶液中制备晶种、晶种成长和空气氧化，形成氧化铁红，再经过滤、干燥而成，产品粒子形状为菱面体； 硫酸法硫酸法 硝

7、酸法硝酸法 混酸法混酸法苯胺法苯胺法 该法是以硫铁矿烧渣为原料，空气作氧化剂，用3.2代替a作沉淀剂制晶种，在二步氧化中通过滴加氨水和硫酸亚铁溶液（或结晶母液）替代铁皮，采用滴加法制备铁黄颜料。与传统的酸法制备铁黄颜料工艺相比，氨法先进性体现在：反应过程中虽然消耗了氨水，但溶液中的(NH4)2SO4可直接回收做肥料，也可回收氨，回收氨又可返回用做沉淀剂，合理利用了资源。不同制备方法产品特点不同制备方法产品特点l 干法干法产品纯度高、润湿性差、难研磨，用于产品纯度高、润湿性差、难研磨，用于 橡胶及耐磨蚀等材料；橡胶及耐磨蚀等材料；l 湿法湿法产品性能好、色光鲜艳、润湿性好，适产品性能好、色光鲜艳

8、、润湿性好，适 用于涂料等用于涂料等.氧化铁颜料毒性解析 氧化铁颜料是没有毒的.氧化铁颜料由于本身无毒，不渗色，成本低，且又可形成各种不同色调的特点，被广泛用于涂料、油漆、油墨中。涂料是由成膜物质、颜料、填充料、溶剂以及助剂等组成。它已从油性涂料向合成树脂涂料方向发展，各种涂料都离不开颜料的应用，特别是氧化铁颜料已成对涂料工业不可缺少的颜料品种。氧化铁黄氧化铁黄l氧化铁黄化学分子式氧化铁黄化学分子式 -Fe2O3.H2O或或-FeOOHl色相色相 从柠檬黄到橙色从柠檬黄到橙色l性能性能 着色力、遮盖力高；着色力、遮盖力高； 耐光性耐光性67级级 、耐候性、耐候性4-5级；级； 耐碱性良好；微溶

9、于稀酸，在浓酸中完全溶解；耐碱性良好；微溶于稀酸，在浓酸中完全溶解； 热稳定性差热稳定性差 （150-200 开始脱水，开始脱水，270-300 迅速变为铁红迅速变为铁红Fe2O3）制备氧化铁黄颜料的反应机理制备氧化铁黄颜料的反应机理l沉淀法沉淀法 2FeSO4 + 4NaOH + O2 = 2-FeOOH + 2Na2SO4 + H2Ol彭尼曼法彭尼曼法 2Fe + 2H2SO4 = 2 FeSO4+2H2 2FeSO4 + O2 + 3H2O = 2-FeOOH + 2H2SO4 2Fe + O2 + 3H2O = 2-FeOOH + 2H2lLaux法法 2Fe + C6H5NO2 +

10、2H2O = 2-FeOOH + C6H5NH2 氧化铁红氧化铁红l氧化铁红化学分子式氧化铁红化学分子式 -Fe2O3l色相色相 从黄相红到紫相红从黄相红到紫相红l性能性能 着色力、遮盖力很高；着色力、遮盖力很高； 耐光性耐光性8级、耐候性级、耐候性5级；级； 耐碱性好；不溶于稀酸，加热才溶于浓酸；耐碱性好；不溶于稀酸，加热才溶于浓酸； 热稳定性好热稳定性好（耐热可达（耐热可达1200）. 氧化铁红的着色注意事项1、氧化铁红颜料在各类混凝土中预制件和修建制品资料作为颜料或上色剂，直接调入水泥中使用。各种室表里的五颜六色混凝土外表，各种修建陶瓷和琉璃陶瓷等。 2、氧化铁红颜料适用于各种涂料上色和

11、维护物质，也可适用于油性漆包罗环氧、醇酸、氨基等各种底漆和面漆； 3、铁红粉颜料适用于塑料制品的上色，如热固性塑料和热塑性塑料，及橡胶制品的上色，如汽车内胎，飞机内胎，自行车内胎等。 4、氧化铁红遍及使用于修建、橡胶、塑料、涂料等工业，特别是铁红底漆具有防锈功用，可以替代高价的红丹漆，节省有色金属。又是高档精磨资料，使用于精细的五金仪器、光学玻璃等的抛光。高纯度的是粉末冶金的首要基料，用来锻炼各种磁性合金和其他高档合金钢。 5、用于油漆, 橡胶, 塑料, 修建等的上色 ，此外氧化铁颜料还可以用于各类化妆品、纸张、皮革的上色。 氧化铁黑氧化铁黑l氧化铁黑化学分子式氧化铁黑化学分子式 Fe3O4

12、或或 Fe2O3.FeOl色相色相 具有饱和蓝墨光黑色具有饱和蓝墨光黑色 l性能性能 着色力、遮盖力高；着色力、遮盖力高； 耐光性耐光性7-8级、耐候性级、耐候性4-5级；级； 耐碱性良好；微溶于稀酸，在浓酸中完全溶解；耐碱性良好；微溶于稀酸，在浓酸中完全溶解； 热稳定性差热稳定性差 （200 转化成转化成-Fe2O3，300 转化成铁红转化成铁红-Fe2O3）.制备氧化铁黑颜料的反应机理制备氧化铁黑颜料的反应机理l一步沉淀法一步沉淀法 3FeSO4 + 6NaOH + O2 = Fe3O4 + 3Na2SO4 + 3H2Ol二步沉淀法二步沉淀法 2FeOOH + FeSO4 + 2NaOH

13、= Fe3O4 + Na2SO4 + 2H2OlLaux法法 9Fe + 4C6H5NO2 + 4H2O 3Fe3O4 + 4C6H5NH2l还原法还原法 3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O特种氧化铁特种氧化铁l 磁性氧化铁磁性氧化铁 组成组成-Fe2O3， 可用于磁带录音、录像、磁力探伤、高空照相等可用于磁带录音、录像、磁力探伤、高空照相等. 用于防腐防锈漆用于防腐防锈漆.l 云母氧化铁云母氧化铁 组成组成Fe2O3 ，呈云母状的片状结构，呈云母状的片状结构 ，不含云母成分；，不含云母成分； 颗粒直径可达颗粒直径可达5100微米，是一种较粗的颜料微米，是一种较粗的颜料 ，防

14、护性能，防护性能 优于普通氧化铁；优于普通氧化铁； 主要用于防腐防锈漆主要用于防腐防锈漆.氧化铁颜料产品质量控制氧化铁颜料产品质量控制主要从以下技术指标控制最终产品质量：主要从以下技术指标控制最终产品质量： 颜色颜色（与标准样品相比）（与标准样品相比） 相对着色力相对着色力（与标准样品相比）（与标准样品相比） 铁含量铁含量（以（以Fe2O3计）计） 105 挥发份挥发份 水溶物水溶物 筛余物筛余物 水悬浮液水悬浮液PH值值 吸油量吸油量氧化铁颜料的应用氧化铁颜料的应用l 应用领域应用领域 建材行业建材行业 涂料行业涂料行业 油墨行业油墨行业 塑料业塑料业 橡胶业橡胶业 其它行业，如医药品、化妆

15、品等其它行业，如医药品、化妆品等不同应用领域对氧化铁颜料的要求不同应用领域对氧化铁颜料的要求l 建材业建材业 着色力强，分散性好着色力强，分散性好 ； 有适宜的颗粒度和颗粒组织；有适宜的颗粒度和颗粒组织； 具有良好的耐光性能和耐候性；具有良好的耐光性能和耐候性； 在一定的温度极限内色泽稳定在一定的温度极限内色泽稳定.l 涂料业涂料业 优异的分散性（优异的分散性（易分散性和分散稳定性）；易分散性和分散稳定性）； 良好耐迁移性、耐光性、耐化学性良好耐迁移性、耐光性、耐化学性; 与涂料的配合性（与涂料的配合性（如流变适性等）如流变适性等）l 油墨行业油墨行业 优异的分散性优异的分散性（易分散性和分散

16、稳定性）；（易分散性和分散稳定性）； 要求颜料有一定透明度；要求颜料有一定透明度； 对颜料各种耐性的要求，除对耐候性以外，均与涂料相似对颜料各种耐性的要求，除对耐候性以外，均与涂料相似. l 塑料行业塑料行业 高纯度、高饱和度、高着色力，易分散及耐热性好；高纯度、高饱和度、高着色力，易分散及耐热性好； 通常用通常用 氧化铁制成色浆或色母氧化铁制成色浆或色母.l 橡胶行业橡胶行业 耐水（在水和潮湿环境中坚牢度好）；耐水（在水和潮湿环境中坚牢度好）； 耐溶剂性（耐汽油、有机溶剂等）；耐溶剂性（耐汽油、有机溶剂等）； 耐热性（能承受耐热性（能承受 140 170 ） 稳定性（不与配合剂反应不变色不降

17、低使用性能）；稳定性（不与配合剂反应不变色不降低使用性能）； 迁移性（不会产生浮色而使色泽不均匀或呈斑纹还沾污其迁移性（不会产生浮色而使色泽不均匀或呈斑纹还沾污其他物件）；他物件）； 对粒径要求（最好在对粒径要求（最好在 1 5 微米）微米）. l 医药品、化妆品等行业医药品、化妆品等行业 无毒，不能用含重金属无毒，不能用含重金属 .l 国内同行业厂家国内同行业厂家 1)江苏宇星工贸有限公司江苏宇星工贸有限公司 2)浙江升华集团华源颜料公司浙江升华集团华源颜料公司 3) 朗盛化学（上海）有限公司朗盛化学（上海）有限公司 4)海名斯（太仓）颜料化工有限公司海名斯（太仓）颜料化工有限公司 5)常熟

18、洛克伍德颜料有限公司常熟洛克伍德颜料有限公司 6）新余市嘉锐工贸有限公司）新余市嘉锐工贸有限公司 市场分析市场分析 我国是世界最大的涂料生产国，全球最大的氧化铁贸易国，同时也是世界上氧化铁生我国是世界最大的涂料生产国，全球最大的氧化铁贸易国，同时也是世界上氧化铁生产大国，以铁皮为原料的氧化铁制造行业，年耗铁量产大国，以铁皮为原料的氧化铁制造行业，年耗铁量70多万吨，价值多万吨，价值14亿元多。在氧亿元多。在氧化铁系列中，氧化铁红的市场份额最大，大概占化铁系列中，氧化铁红的市场份额最大，大概占39%左右，其次是氧化铁黄左右，其次是氧化铁黄38%，氧，氧化铁黑占化铁黑占20%，其他占，其他占3%。

19、据。据ceresana研究机构对全球颜料市场的分析，全世界的研究机构对全球颜料市场的分析，全世界的有机、无机和特种颜料市场总量到有机、无机和特种颜料市场总量到2016年将达到年将达到980万吨，销售额将达到到万吨，销售额将达到到278亿美元，亿美元，年增长率为年增长率为5%。而作为无机彩色颜料中产量和需求量最大的一类产品的氧化铁红，无。而作为无机彩色颜料中产量和需求量最大的一类产品的氧化铁红，无疑也会有很高的发展潜力。氧化铁系中应用最广的氧化铁红则主要用于建筑材料工业疑也会有很高的发展潜力。氧化铁系中应用最广的氧化铁红则主要用于建筑材料工业和涂料工业，建筑材料工业消费量占和涂料工业，建筑材料工

20、业消费量占36.8，涂料工业占，涂料工业占40.2，其他占，其他占23%。 2013年中国氧化铁总产量估计为年中国氧化铁总产量估计为63.7万吨左右。近几年，随着电子器件工业的迅猛发展，万吨左右。近几年，随着电子器件工业的迅猛发展，每年仅国内铁红市场的需求量达每年仅国内铁红市场的需求量达12万吨，且全球油漆与涂料需求量预计将以每年万吨，且全球油漆与涂料需求量预计将以每年3.7%的速度增长的速度增长.因此氧化铁皮为原料生产氧化铁红的成本较高，并且原料供应量不足，是因此氧化铁皮为原料生产氧化铁红的成本较高，并且原料供应量不足，是企业难以扩大生产规模，造成氧化铁红市场紧张。而采用高纯超级铁精粉为原料

21、取代企业难以扩大生产规模，造成氧化铁红市场紧张。而采用高纯超级铁精粉为原料取代氧化铁皮生产铁红，一方面可以提高产品的技术水平，另一方面工艺流程短，成本低，氧化铁皮生产铁红，一方面可以提高产品的技术水平，另一方面工艺流程短，成本低，使该产品具有很强的市场竞争力和良好的经济效益中国是氧化铁红生产大国，氧化铁使该产品具有很强的市场竞争力和良好的经济效益中国是氧化铁红生产大国，氧化铁红产量的红产量的2/3是用于出口的，出口商品以中低档为主，所以价格也比较低，但是用于出口的，出口商品以中低档为主，所以价格也比较低，但08年以来，年以来，氧化铁红的价格一路飞涨，众多用户、经销商，特别很过国外非常不理解，究其原因，氧化铁红的价格一路飞涨，众多用户、经销商，特别很