CN1521219A - 氧化铁制备纳米颜料及纳米磁性材料 - Google Patents
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Abstract
一种钢铁热加工氧化铁制备纳米颜料及纳米磁性材料的技术与工艺方法是以氧化铁为主原料加入盐酸、氢氧化钠、氧化剂、添加剂进行氧化还原反应制备纳米氧化铁红、纳米氧化铁黄、纳米氧化铁黑及纳米磁性材料。纳米颜料可用于涂料、油墨、塑料、食品、药品、化妆品和建筑材料等。纳米磁性材料可用于汽车、计算机、航空航天、微波、磁记录、民用电器和医疗器械等各种电、磁产品。纳米颜料及纳米磁性材料制备工艺简单、成本低，应用广泛。
Description
本发明涉及钢铁热加工氧化铁制备纳米颜料及纳米磁性材料的技术与工艺方法。目前国内外市场上颜料和磁性材料主要是用机械方法制备微米级的普通颜料和磁性材料，而纳米级颜料和磁性材料主要依靠国外进口，如果采用化学的技术和工艺方法，可以使颜料和磁性材料的微粒度达到纳米级。我国钢铁热加工氧化铁资源丰富，目前我国年钢产量1.6亿吨，按每吨1.2％氧化铁计算，年氧化铁资源将达到192万吨，约200万吨左右。中国专利CN1334295A公开的“均质流体法制备氧化铁红”介绍了该法制备铁红的特点，但并未涉及氧化铁黑、氧化铁黄和磁性材料的制备，同时对氧化铁红制备技术和工艺未作具体描述，说明书中也未涉及到采用分散剂和表面活化剂技术和工艺。因此该专利内容简单，难以操作。
本发明的目的在于系统的提供一种以钢铁热加工氧化铁制备纳米颜料及纳米磁性材料的技术与工艺方法。
本发明的目的是这样实现的：
一、工艺方法
氧化铁制备纳米颜料及纳米磁性材料的工艺方法请见说明书附图
二、技术方法(配方)
钢铁热加工氧化铁皮是四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(Fe2O3)和一氧化铁(FeO)组成的混合物，其制备技术方法：
(一)制备纳米氧化铁红(Fe2O3)及磁粉(γ·Fe2O3)的技术方法
(1)连铸、热轧、锻造和拉丝等氧化铁皮制备纳米氧化铁红及磁粉的技术方法
(2)酸洗等氧化铁皮制备纳米氧化铁红及磁粉的技术方法
本发明有益的效果是采用钢铁热加工氧化铁制备纳米颜料及纳米磁性材料，不仅可以充分利用两次资源，变废为宝。而且可以生产高附加值产品替代国外进口产品，满足国内市场需求和对外出口；同时可以促使国内一大批材料和产品的品质得到迅速提升，降低企业成本，推进科技进步，提高企业的经济效益和社会效益。纳米颜料不仅对光的散射性和吸收性明显不同于普通颜料，而且具有鲜艳的着色性，很好的耐光性和耐侯性。同时具有紫外线的吸收和屏蔽功能，以及各种电、光、磁、热的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。可用于涂料、油墨、塑料、食品、药品、化妆品等；纳米磁性材料可用于汽车、计算机、航空航天、微波、磁带、民用电器和医疗器械等各种电、磁产品。纳米颜料及纳米磁性材料制备工艺简单、成本低、无污染，应用广泛。
实施例1、
(1)纳米氧化铁红(Fe2O3)及磁粉(γ·Fe2O3)制备的技术方法(配方)
(2)纳米氧化铁(Fe2O3)及磁粉(γ·Fe2O3)的制备工艺方法
纳米氧化铁(Fe2O3)及磁粉(γ·Fe2O3)的制备工艺方法请见说明书附图
(二)制备纳米氧化铁黑(Fe3O4)及纳米磁性氧化铁(Fe3O4)的技术方法(配方)
(1)连铸、热轧、锻造和拉丝等氧化铁皮制备纳米氧化铁黑及纳米磁性氧化铁的技术方法
(2)酸洗等氧化铁皮制备纳米氧化铁黑及纳米磁性氧化铁的技术方法
实施例2、
(1)纳米氧化铁黑(Fe3O4)及纳米磁性氧化铁(Fe3O4)制备的技术方法(配方)
(2)纳米氧化铁黑(Fe3O4)及纳米磁性氧化铁(Fe3O4)制备的工艺方法
其制备工艺方法同实施例1
(三)制备纳米氧化铁黄(Fe2O3·H2O)的技术方法(配方)
(1)连铸、热轧、锻造和拉丝等氧化铁皮制备纳米氧化铁黄的技术方法
(2)酸洗等氧化铁皮制备纳米氧化铁黄的技术方法
实施例3、
(1)纳米氧化铁黄(Fe2O3·H2O)制备的技术方法(配方)
(2)纳米氧化铁黄(Fe2O3·H2O)制备的工艺方法
其制备工艺方法同实施例1
添加剂分别是分散剂和表面活化剂两种物质，分散剂和表面活化剂在一定范围控制产品的超微粒大小，产品的超微粒是同分散剂用量成正比，用量越大，超微粒越小，原料与分散剂的配比0.2-1％。单纯使用分散剂，不使用表面活化剂，不但要增加分散剂的用量，而且产品的超微粒比使用表面活化剂的产品超微粒增大2倍，表面活化剂配比为1％。由于纳米产品超微粒极小，其表面位能高，在分散体系中不稳定，相互碰撞后，极易重新凝聚成团。加入分散剂和表面活化剂可降低产品超微粒表面位能，其吸附在产品超微粒表面，在界面上形成双电层。纳米超微粒表面的新水层，因互相排斥而不能凝聚，以达到稳定分散的目的。
Claims (6)
1、一种钢铁热加工氧化铁制备纳米颜料及纳米磁性材料的技术与工艺方法是以钢铁连铸、热轧、锻造、拉丝、及酸洗等热加工氧化铁皮制备纳米产品。钢铁热加工氧化铁皮是四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(Fe2O3)和一氧化铁(FeO)组成的混合物，其制备工艺方法的特征在于：
将原料在搅拌反应罐内分别加入氧化剂和添加剂进行化学加工，生成氢氧化铁胶体。然后将氢氧化铁胶体转入反应埚内再次加工，获得三氧化二铁。经过真空过滤器将三氧化二铁进行过滤，再进行洗涤。洗涤后采用蒸汽室干燥，再用煤气炉进行热处理得到产品。再使用气流磨进行超细粉碎，粉碎后的产品再用真空包装机包装，最后装箱、出厂。
2、根据权利要求1，所述的纳米氧化铁红(Fe2O3)及纳米磁粉(γ·Fe2O3)的制备技术方法(配方)是：
3、根据权利要求1，所述的纳米氧化铁黑(Fe3O4)及纳米磁性氧化铁(Fe3O4)的制备技术方法(配方)是：
4、根据权力要求1，所述的纳米氧化铁黄(Fe2O3·H2O)的制备技术方法(配方)是：
5、根据权力要求1，所述的添加剂为分散剂和表面活化剂两种物质。
6、根据权力要求1，所述的纳米磁性材料是纳米磁性Fe2O4和纳米γ·Fe2O3磁粉
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