氧化铁黑的应用与合成

介绍

氧化铁黑是一种具有黑色颜色的三氧化二铁（Fe3O4），外观为黑色颗粒。不溶于水，微溶于酸和碱。在还原气氛下，它可被还原为纯铁和氧气。它具有良好的抗腐蚀性能和高度的耐久性，还具备耐磨、耐光、耐候、耐化学腐蚀等特点。

氧化铁黑

应用

由于氧化铁黑具有良好的遮盖力和抗腐蚀性能，它被广泛应用于油漆和涂料中。这有助于增加产品的耐久性和颜色的稳定性。它被用作陶瓷和玻璃的颜料，可以赋予产品深沉的黑色，并增加产品的纯度和亮度。它主要应用于建筑、涂料、塑料，橡胶等领域，经过特殊工艺生产的铁黑颜料，可以用于医药和食品等特种领域。

制备

以往合成的缺点

加成法是将含氧化铁的物料与硫酸亚铁溶液混合，在一定的工艺条件下，加入液碱调节pH值，得到铁黑颜料。如果有未氧化的氢氧化亚铁，则通入适当空气，或加入适量的硝酸铵促成氧化。反应方程式如下：

(1) FeSO4+2NaOH→Fe(OH)2↓+Na2SO4

(2) Fe(OH)2+Fe2O3→Fe3O4+H2O

(3) Fe(OH)2+Fe2O3·H2O→Fe3O4+2H2O

此方法在反应过程中，既有大颗粒的氧化铁物料在继续反应长大，又有硫酸亚铁与液碱反应生成的颗粒在增大，造成颗粒大小不均，强度低，分散性差。

新合成方法

鉴于以上所述现有技术的缺点，曹磊英[1]提供一种氧化铁黑及其制备方法和用途，用于解决现有技术中氧化铁黑的分散性差、着色强度低的问题。

具体步骤如下：5L反应釜中加入3.5L硫酸亚铁水溶液40g/100ml，加入氢氧化钠溶液调节pH，搅拌使物料混合均匀，保持pH为7.5，形成悬浊液，测得悬浊液亚铁盐含量为3.98％；通过曝气设备通空气，流量为0.1m3/h，反应温度为15℃，反应时长约4小时，观察到其增稠发胶完全。发胶完全后，在反应体系中补加与投料时硫酸亚铁溶液等体积的水，升温至90℃，实时补加液碱，保持反应过程中pH为8.0，空气流量为0.3m3/h，待其脱水完全。脱水完全后停止反应；70℃烘干，包装得氧化铁黑。

该制备方法形成的氧化铁黑产品相比于现有技术中方法形成的氧化铁黑产品，在相同分散条件下，具有更高着色力。因此，在将采用该方法制备的氧化铁黑粒子作为颜料使用时，能够有效降低颜料用量，降低用户生产成本。

参考文献

[1]曹磊英,刘卓,郑佳雯等. 一种氧化铁黑及其制备方法和用途[P]. 江苏省：CN117401721A,2024-01-16.