三氧化二铁降低粘度的方法和应用

背景及概述^[4]

三氧化二铁又称羟基铁简称铁黄，是化学性质比较稳定的氧化物。化学分子式为Fe2O3·H2O或FeOOH，呈黄色粉末状。色泽带有鲜明纯洁的赭黄色，并有从柠檬色到橙色一系列色光。它是针形的含水化合物，遮盖力强、着色力高、无毒、耐光性达6～7级、不溶于碱、微溶于酸。三氧化二铁广泛用于建材、涂料、油漆、塑料、橡胶、电子材料、工业催化剂、烟草、化妆品等行业。

降低粘度的方法^[4]

三氧化二铁由于粒子形态和表面化学性能不同，对涂料企业配方人员来说历来是粘度问题的因难。与其它等轴晶系(球形或立方体)类型不同，三氧化二铁是针状晶型，其针形长宽比也是不同的，这就决定了其外观黄相程度。因为是针状晶型，三氧化二铁粒子比大多数球形氧化铁粒子呈现出较大的抗流动性能，所以在大多数涂料系统中粘度自然也高。这是由三氧化二铁的颗粒形态所决定的。

涂料的所有组分对粘度都有影响，为获取所要求的粘度特性，选择合适的颜料是一个关键的因素。随着向高固份，低挥发性有机化合物(VOC)涂料的方向发展，导致对新型颜料的需求(包括氧化铁)，使设计人员在设计配方时有更大的灵活性。因此，粘度较低的三氧化二铁颜料有助于满足这种需求。

CN201711389688.7提供不加入任何金属离子或氧化物，能快速降低三氧化二铁粘度的方法，如下：

在容积为10升的不锈钢反应桶内，预先加入约3升自来水，接着开启强力搅拌仪进行搅拌，然后将600克(折干计)工业上直接生产的三氧化二铁313滤饼料分批加入，使其形成浆料，继续加水控制浆料浓度在12％左右，并将料液升温至70～75度并保持，然后慢慢滴加10％浓度的稀液碱，控制PH在9.0～9.5之间，控制搅拌转速在350～400转/分钟，搅拌1小时后开始取出少量试样(约10克)进行分析测试、然后继续搅拌，以后每隔1小时进行取样。取出的试样，经抽滤漂洗达标后，虑饼放置于110℃烘箱内烘干、再利用微型粉碎机粉碎后分析测试。

含量测定^[5]

CN201310381203.5公开了一种煤助燃剂中三氧化二铁含量的测定方法。本发明是将待测试样经硫磷混酸溶解，氟化钾助溶，冒烟至瓶口，取下冷却，加入盐酸，滴加氯化亚锡还原至浅黄色，加热，取下冷却至50~60℃，滴加钨酸钠，用三氯化钛溶液还原至兰色，用重铬酸钾溶液氧化至兰色消失，滴加二苯胺磺酸钠，用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定的紫色为终点，得到待测试样滴定毫升数；用已知三氧化二铁含量的标准物质标定滴定度，根据滴定度和试样的滴定毫升数得到试样中三氧化二铁的含量。本发明不需使用特定的分析仪器，具有操作方便、快速、分析成本低，其测定结果有良好的稳定性、重现性和准确性，能满足日常高炉喷吹用煤催化燃烧助燃剂中三氧化二铁含量的测定。

纳米三氧化二铁制备^[1][3]

报道一、

以绿矾为原料，配制成浓度为0.1~0.5mol/L的溶液，然后对该溶液进行氧化处理得到Fe2(SO4)3溶液；将上述Fe2(SO4)3溶液加热至沸腾，加入碱使溶液pH为7~10，反应生成Fe(OH)3，然后冷却；将冷却后的Fe(OH)3进行离心洗涤后分散到1000ml水中，使得Fe(OH)3的浓度为0.1~0.5mol/L，然后加热至沸腾，搅拌，反应时间为5h，最终制得红色纳米三氧化二铁水溶性胶体。

报道二、

S1，将0.8gFeCl3·6H2O、1.8g尿素和4.8g四丁基溴化铵分别加入到120ml乙二醇中，搅拌至固体全部溶解，得到混合溶液；

S2，搅拌下，加热S1得到的所述混合溶液至195℃，继续搅拌回流反应，12分钟后反应溶液出现黄色沉淀，8分钟后，溶液颜色完全变绿，然后再回流0.5小时后反应结束；

S3，冷却S2得到的反应液，冷却至25℃后，离心处理，分离出固体，然后用乙醇清洗固体4次，将清洗后的固体在80℃烘箱中干燥5h，然后将固体转移到450℃马弗炉中煅烧4小时即得纳米三氧化二铁；其中，纳米三氧化二铁从马弗炉中取出时为黑色，在空气中冷却后变为砖红色。

所制得的纳米三氧化二铁为球状颗粒，粒径为35nm，

应用^[2]

CN201310168978.4报道了一种以三氧化二铁和含三氧化二铁的固体物料为原料生产四氧化三铁的方法，其主要工艺流程是将三氧化二铁或含三氧化二铁的固体物料、铁粉和NaOH或KOH的碱溶液置于反应器中，在温度大于100°C下搅拌反应半小时以上，反应过程压力可低至常压。反应结束后，反应产物经过一次过滤、水洗、二次过滤、干燥、研磨，如以纯三氧化二铁为原料则可直接得到黑色的四氧化三铁细末，如以含三氧化二铁的固体物料为原料，则将得到的黑色粉末磁选后获得主要含四氧化三铁的物料。铁粉和原料中三氧化二铁的质量比大于1:15，所用碱浓度大于10%。三氧化二铁可以是纯的三氧化二铁，也可以是三氧化二铁含量较高的其它原料，得到的四氧化三铁可以是纯的四氧化三铁，也可以是含四氧化三铁的混合物。本发明生产四氧化三铁工艺流程短，操作简单，产能大，碱溶液可循环利用，同时特别适用于三氧化二铁含量高的矿物或冶炼渣的处理及铁资源的回收。