氧化铁生产技术市场及竞争对手调研Word文档格式.docx
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钢板的酸洗在消耗大量金属铁的同时还产生大量的废酸液以及相应的酸和氧化铁生成的铁盐溶液。
氧化铁（Fe2O3，工业上又称铁红）是酸洗废酸液再生的副产品，此前有一些钢铁企业将废酸再生氧化铁红直接进行低价出售或返回烧结再利用，无法很好地体现其价值。
铁红作为铁基颜料、铁氧体原料，用途非常广泛。
以铁红作为原料，还原生产的铁粉是粉末冶金工业、焊条制造及火焰切割等领域的基础原料之一，能够为氧化铁红提供新的利用途径的同时也为企业带来更好的经济效益。
随着可持续发展和绿色制造理念的深入，国内外大多数先进钢铁企业都在开展氧化铁红、含铁尘泥、轧钢油泥等氧化铁二次资源的综合利用，或返回钢铁生产主线，或进行加工处理生产高附加值的产品。
攀钢两大钢铁基地年产氧化铁红1万t左右，为提供高价值深加工提供思路，调研了氧化铁产品及其生产技术和市场情况，同时对国内主要氧化铁系列产品生产企业尤其是钢铁企业进行了调研。
1氧化铁及其应用
氧化铁（Fe2O3）有两种晶型，α-Fe2O3属于菱形结构，γ-Fe2O3属于立方结构，具有铁磁性。
在空气中加热γ-Fe2O3超过400摄氏度即转化为α-Fe2O3，在还原气氛中，400～600℃的温度下α-Fe2O3转化为γ-Fe2O3。
氧化铁的颜色随制造工艺及条件、晶型、颗粒大小显示出不同的颜色，其颜色有共色、黄色、绿色、蓝色、灰色、棕色和黑色等。
湿法所得Fe2O3一般为红棕色，而干法产品则随煅烧铁盐的种类、时间、温度和颗粒大小的不同而变化，不同的使用场合对Fe2O3的颜色有不同要求。
随着科学技术的进步，近年来，人们又赋予氧化铁更多的用途，例如：
合成云母氧化铁作无毒防锈颜料；
磁性氧化铁作磁性记录材料；
透明氧化铁作防紫外光剂；
氧化铁包膜的云母作珠光颜料等。
氧化铁的主要应用情况及其性能见表1。
表1氧化铁的主要应用及其对性能的要求
性能要求
应用
执行标准
建材用氧化铁
色调美观而耐久、耐强烈的日光曝晒和气候变化，以及耐碱、耐灰浆等，；
着色力强，有最适宜的颗粒细度和颗粒组织，分散性好；
对成分和粒度要求不高。
在混凝土制品件中氧化铁颜料用量限定在1％-10%，一般为5％-8％
氧化铁颜料GB/T1863-2008
涂料用氧化铁
氧化铁颜料耐强烈的目光曝晒、大气影响、耐污浊气体（如硫化氢等）、耐碱性好、防锈性能好、防腐蚀佳，具有装饰和标识作用，遮盖力和着色力强。
适用于各种涂料油漆的着色和保护物质。
有铁红、铁黄、铁棕、铁黑、铁绿、云母氧化铁、透明氧化铁等产品
塑胶、纸、陶瓷等用氧化铁
色调美观大方、着色力强、纯度高、能耐强烈的日光曝晒、耐大气影响和各种气候的变化。
要求遇日光、空气、酸碱在热硫酸中反应，遇硫磺或硫化氢均不起变化，具有补强效果。
制成色母粒或浆状制备物
铁氧体磁性材料用氧化铁
要求化学纯度高，颗粒细而均匀，呈球状结构，比表面积大，一般均在10～15m2/g左右，晶型呈蜂窝状较佳，化学活泼性强，固相反应完善，化学杂质及可溶性盐分少。
探伤用球状磁粉、磁性塑料用高效率磁粉、录音磁带用针状磁粉、仪器计测磁带用微颗粒磁粉等
工业氧化铁HG/T2574-2009、铁氧体用氧化铁GB/T24244-2009
用于化学触媒的氧化铁
要求分子颗粒细而均匀、比表面积大，催化活性作用强，化学杂质及可溶性盐份少，活化性好，转化率高。
用于加氢、脱氢、合成氨、煤气脱硫和合成碳氢化合物等方面。
用于食品、医药、化妆品等色用的氧化铁
性能稳定，无毒、无嗅、无味、人体不吸收，无副作用剂量不限，无油渗性，不损害皮肤，颜色久曝不变，可长久保存，药品用符合卫生药典要求，砷盐小于l5PPM，钴盐小于30PPM，钡盐呈阴性反应。
中、西药，药丸、胶囊等
食品添加剂氧化铁红GB1886.252-2016
在全球范围内，氧化铁是仅次于钛白的第二大无机颜料，也是第一大彩色无机颜料。
应用于涂料中的氧化铁颜料有：
铁红、铁棕、铁黄、铁黑、云母氧化铁颜料、透明铁黄、透明铁红，还有半透明的产品，其中量大面广的要算铁红为最重要。
对于颜料用氧化铁粉来说，其Fe2O3含量一般要求大于96.0%即可作为氧化铁颜料原料使用，对杂质元素和物理性能指标无特殊要求。
用于软、硬磁铁氧体生产的原料氧化铁粉中Fe2O3含量一般要求大于99.0%，而且用于软磁铁氧体生产用原料氧化铁的Si、Cl等杂质元素含量一般应不大于200μg/g，高等级氧化铁粉中Si、Cl等杂质元素含量应不大于100μg/g，且要求比表面积大于3.0m2/g。
根据上海一品颜料有限公司李怡璞等人调研，2017年全球氧化铁颜料的总产能约为100万t/a，氧化铁红是氧化铁颜料中数量最大、品种最全的一个品种，占氧化铁颜料总量的70%左右，合成氧化铁占氧化铁总产量的80%以上。
由于各国对重金属颜料的限制，氧化铁系列颜料将有更宽广的应用前景。
2氧化铁的制备方法
生产氧化铁红的工艺路线较多，按照反应原料的状态分类，一般分为干法和湿法两大工艺。
干法煅烧工艺包括绿矾煅烧法、铁黄煅烧法、铁黑煅烧法；
湿法工艺又分为液固混合法和纯液相法，液固混合法生产工艺包括铁片硝酸法、铁片硫酸法、铁片硝酸-硫酸混合酸法以及纯液相法等，另外，Ruthner法目前是钢铁企业酸洗废液回收制备氧化铁的主流工艺。
2.1化工企业氧化铁生产工艺
2.1.1干法工艺
干法主要包括绿矾（即FeSO4·
7H2O）煅烧法、铁黄（Fe2O3·
H2O）煅烧法、铁黑（Fe3O4）煅烧法，此外还有以赤铁矿（α-Fe2O3）为原料的天然氧化铁矿物超细粉碎法等。
（1）绿矾（FeSO4·
7H2O）煅烧法
该法以FeSO4·
7H2O为原料，经过预热脱去大部分结晶水，在250~300℃下使FeSO4·
7H2O变成FeSO4·
H2O，研磨粉碎后在700~800℃下煅烧得到铁红（工艺流程见图1），然后进行颜料的后处理，过洗涤除去水溶盐，进行干燥、粉碎，得到成品。
煅烧温度和煅烧停留时间是该工艺控制氧化铁红质量的两个主要因素。
图1绿矾煅烧工艺
（2）铁黄（Fe2O3·
H2O）煅烧法
利用湿法制得的铁黄（Fe2O3·
H2O）经过水洗除去水溶盐，过滤并干燥后将其放入煅烧炉，在600~1000℃下煅烧成铁红，经粉碎、包装得到成品。
铁黄煅烧成铁红是铁黄脱去结晶水的过程，温度达到177℃时铁黄就可脱去结晶水，温度达到300℃时脱水已经进行得很完全，但是要得到色光鲜艳、遮盖力强的铁红，温度要达到600℃以上。
（3）铁黑（Fe3O4）煅烧法
利用湿法制得的铁黑（Fe3O4）经过水洗除去水溶盐，过滤并干燥后将其放入煅烧炉中，在600~1000℃下煅烧成铁红，经粉碎、包装得到成品。
铁黑煅烧成铁红是铁黑中的氧化亚铁氧化的过程，温度达到371℃时铁黑即可转变成铁红，但是要得到色光鲜艳的铁红，温度要达到800℃以上。
氧化铁黑颗粒的大小、煅烧温度、煅烧停留时间对氧化铁红的影响因素与氧化铁黄煅烧工艺相似。
2.1.2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
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