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东方应用化工研究所专注于环保型氧化铁红生产技术，环保型氧化铁红生产工艺，氧化铁红生产方法等研究。我所是国内著名民营应用化工科研机构，2007年组建。2013年被批准为南阳市非金属矿物综合利用工程技术研究中心。若您想了解氧化铁红生产工艺，氧化铁颜料生产工艺等详细信息，欢迎来电咨询！

东方应用化工研究所专注于环保型氧化铁红生产技术，环保型氧化铁红生产工艺，氧化铁红生产方法等研究。我所是国内著名民营应用化工科研机构，2007年组建。2013年被批准为南阳市非金属矿物综合利用工程技术研究中心。若您想了解氧化铁红生产工艺，氧化铁颜料生产工艺等详细信息，欢迎来电咨询！

环保压力下氧化铁颜料行业如何发展

氧化铁颜料是一种非常重要的无机彩色颜料，具有良好的颜料品质，应用领域十分广阔。就氧化铁红的生产而言，其生产方法分为干法和湿法两种。其中干法主要包括绿矾（即七水硫酸亚铁）煅烧法、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法，此外还有以赤铁矿为原料的天然氧化铁矿物超细粉碎法等。湿法工艺主要包括硫酸盐（即硫酸亚铁或含有硫酸亚铁的溶液）法、硝酸盐（即硝酸铁、硝酸亚铁或含有硝酸铁盐的溶液）法、混酸法；湿法工艺按照二步氧化过程所使用的中和剂不同，又可分为铁皮法和氨法。生产氧化铁黄和氧化铁黑的工艺方法主要为湿法。

纵观我国氧化铁颜料生产工艺现状，普遍存在着废气、废水对环境造成影响的问题。在环保法规完善、环保要求日益提高、环保执法力度日益增强的今天，如何确保氧化铁颜料行业可持续、稳定发展呢？

这里，结合我国氧化铁颜料生产工艺进行一些浅要分析。



一、我国氧化铁颜料生产工艺现状

我国现行的氧化铁颜料生产工艺有干法和湿法两种。其中湿法为主流工艺，干法目前已不多采用。

1、关于干法工艺

干法工艺是我国传统、原始的氧化铁红生产工艺，其优点是生产工艺简单、流程短，设备投资相对较少。缺点是产品质量稍差，而且煅烧过程有有害气体产生，对环境有明显影响。如铁矾煅烧法，煅烧过程有大量的含硫气体产生。

近年来，基于对含铁废弃物的综合利用，我国又出现了硫酸烧渣法、铁矿粉酸化焙烧法等干法工艺，其优点是工艺简单、投资少，缺点是所产产品质量层次较低，只能应用于低端领域，而且生产过程有大量的有害气体产生，对环境影响较大。

2、关于湿法工艺

湿法工艺是以硫酸亚铁或硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁为原料，采用先制备晶种，后氧化制备铁红的氧化铁红生产方法。所用原料既可以是硫酸亚铁、硝酸亚铁固体原料，也可以是含有硫酸亚铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁的水溶液。所使用的中和剂既可以是铁皮、铁屑，也可以是碱或氨。

近几年来，基于对工业废弃物的综合利用，又产生了以钛白副产硫酸亚铁或硫酸铁溶液、以钢厂酸洗废酸或废水为原料制备氧化铁红工业颜料的方法，但都归属于湿法工艺范畴。所使用的中和剂仍然为铁皮、铁屑、碱或氨。

湿法工艺的优点在于所得产品质量性能优异，可以制备出不同型号的系列化氧化铁颜料产品。缺点在于工艺流程较长，生产过程能耗高，有大量的废气和酸性废水产生，目前缺少有效的综合利用途径，对环境影响较大。

（1）硫酸法工艺

以七水硫酸亚铁或硫酸铁，或含有水硫酸亚铁、硫酸铁的废酸、水溶液为原料，首先对铁盐或铁盐溶液进行净化处理以去除其中的杂质，然后严格控制工艺条件以氢氧化钠或氨为中和剂制备晶种。再将所制得的晶种转入二步氧化合成反应器，在加温的条件下严格控制工艺条件，投入氢氧化钠或氨调整体系pH值，再通入空气进行氧化制得晶种。将所制得的合格晶种转入氧化合成反应器，调整pH值和温度条件，投入铁皮或铁屑以中和氧化过程所产生的酸，通入空气进行氧化反应，氧化过程连续不断的加入铁盐溶液，当反应体系的色光达到目标色光标准时，停止反应经过滤分离出氧化铁红产品。分离所产生的母液为含有硫酸钠（以氨为中和剂时含有硫酸铵）的酸性废水。该工艺的最明显缺点在于有大量的酸性废水产生，缺少可靠的控制与循环利用方法。

（2）硝酸法工艺

基本原理同硫酸法工艺，所不同的是所使用的铁盐为铁的硝酸盐。其优点在于所得产品质量优于硫酸法，缺点是生产成本高，生产过程有有害气体（一氧化氮）和酸性废水产生。酸性废水中含有大量硝酸盐，目前无可靠的综合利用途径。

（3）混酸法工艺

混酸法是首先制备硫酸亚铁溶液和硝酸亚铁溶液，然后以硝酸亚铁溶液为原料，以碱或氨为中和剂制备晶种。然后将晶种转入氧化合成反应器，调整温度和pH值，投入铁皮或铁屑作为中和剂，通风氧化。氧化过程加入硫酸亚铁和硝酸亚铁溶液（根据所制备目标产品的需要随机调整二者滴加比例和速度）进行氧化反应，当反应体系的色光达到目标色光标准时，停止反应经过滤分离出氧化铁红产品。分离所产生的母液为含有硫酸盐和硝酸盐的酸性废水。该工艺的优点是产品质量好，可以达到硝酸法产品质量状态，但缺点在于有大量的酸性废水产生，缺少可靠的控制与循环利用方法。

（4）氨法工艺

氨法工艺所产生的酸性工艺废水所含的主要成份为硫酸铵，在以氯化铁或氯化亚铁为原料时则为氯化铵。由于对废水处理后可以回收硫酸铵或氯化铵产品，因此无废水排放。也因此被视为一种发展前景看好的氧化铁颜料环保型生产工艺。但由于国内对该工艺的研究相对较少，又缺乏相应的工业化实践经验，存在着晶种制备及二步氧化工艺条件不完善，产品质量不稳定等不足，因此应用受到限制。

氨法生产氧化铁红可以使用的原料有七水硫酸亚铁、硝酸铁、氯化亚铁、硫酸铁、氯化铁晶体，也可以是含有上述铁盐的废酸、废水，也可以是含铁工业固体废弃物等。工艺过程为：

以硫酸亚铁为原料为例：首先将硫酸亚铁溶解并做净化处理，然后将硫酸亚铁溶液定量的投入到晶种制备反应器中，整溶液的pH，然后控制工艺条件，通空气氧化制得晶种。

将晶种转入铁红氧化合成反应器，调整体系相关条件后，再以空气为氧化剂进行氧化，氧化过程加入硫酸亚铁溶液和氨水，当反应体系的色光接近目标产品色光时，停止反应，经过滤、洗涤、干燥、包装制得氧化铁红工业颜料。

过滤过程所产生的氧化铁红母液主要成份为硫酸铵，经蒸发、结晶、分离收得副产品硫酸铵。

该工艺的优点是生产成本低，废水可以综合利用，对环境无明显影响。缺点是产品质量不稳定，回收硫酸铵过程需要消耗大量的热能，硫酸铵附加值较低。

综上所述，目前我国氧化铁颜料的生产工艺有多种，但就氧化铁红和氧化铁黄两大主体产品而言，主流工艺为混酸法，混酸法的优点是产品质量较好，工艺成熟可靠，但不足是有大量酸性废水产生，缺少可靠的综合利用途径。在所述工艺中，比较环保的为氨法，但存在的问题是产品质量不稳定，废水综合利用成本较高。这种状况将在一定程度上制约着氧化铁颜料行业的可持续、稳定发展。

那么，氧化铁颜料行业发展的出路在哪里？

笔者认为，氧化铁颜料行业发展的出路在于研究开发既能保证和提升产品质量，又能降低生产成本，还能实现对生产过程所产生废气、废水循环利用的绿色、环保型氧化铁颜料生产技术。

在这方面，南阳东方应用化工研究所做了大量的、卓有成效的研究工作。他们以现有氨法工艺为基础，解决了铁盐溶液净化、晶种制备、氧化合成、质量控制、废水废气的全封闭综合利用等关键技术，形成了改良的氨法氧化铁颜料生产工艺，使产品质量达到混酸法水平，同时通过对工艺废水的综合利用，收得了氨水和高品质半水石膏。氨水循环使用，生产过程补充率不大于5，有效降低了氧化铁颜料生产成本。所得高品质半水石膏符合工艺石膏、模具石膏标准。此外，使反应时间较混酸法缩短55，提升了设备利用率，大幅度降低了能耗。目前，该工艺已实现产业化。

综上所述，我国氧化铁颜料行业发展的出路，一是降低成本，提升品质，二是要切实有效地解决生产过程对环境的污染问题。改良型氨法氧化铁颜料生产工艺具有生产成本低，产品质量稳定，附加值高，无三废排放等优势。这无疑给环保压力日益增大氧化铁颜料行业带来了生机和希望。

作者单位：河南睿博环境工程技术有限公司河南南阳

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