Процесс производства желтого оксида железа в основном
делится на кислотный метод и щелочной метод.
Кислотный метод можно разделить на метод окисления сульфата
железа и метод окисления ароматического
нитро. Ниже приводится подробное введение в два основных процесса:
1. Метод окисления сульфата железа.
Метод окисления сульфата железа является распространенным
методом получения желтого оксида железа.
Его основные этапы включают:
Приготовление сульфата железа: Сначала серная кислота реагирует
с железными опилками с образованием
сульфата железа (FeSO4). Уравнение реакции: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑.
Приготовление кристаллических зародышей: добавьте достаточное
количество гидроксида натрия (NaOH) в
раствор сульфата железа и непрерывно помешивайте, чтобы часть
ионов железа превратилась в гидроксид
железа [Fe(OH)2]. Затем вводят воздух при соответствующей температуре
(например, 30-35°C) для окисления
Fe(OH)2 до FeOOH с образованием зародышей кристаллов.
Реакция окисления: Продолжайте добавлять сульфат железа и железные
опилки в суспензию кристаллизации
, нагревать и продувать воздухом для реакции окисления. В ходе этого процесса
Fe2+ окисляется до Fe3+ с
образованием оксида железа желтого цвета (основной компонент —
Fe2O3·H2O). Уравнение реакции можно
упростить так: 4Fe(OH)2 + O2 → 4FeOOH + 2H2O.
Последующая обработка: после фильтрации, промывки, сушки, дробления
и других этапов наконец получается
желтый продукт оксида железа.
2. Метод ароматического нитроокисления.
Метод окисления ароматических нитросоединений представляет собой
процесс, который позволяет одновременно
производить желтый оксид железа и ароматические аминосоединения.
Его основные этапы включают в себя:
Смешивание реагентов: добавьте в реакционный котел воду, соляную
кислоту, железный порошок, алюминиевый
порошок и водный раствор, содержащий нитронафталинсульфоновую
кислоту.
Реакция окисления: проводите реакцию при соответствующей температуре
(например, 95–100 ℃) и значении pH
(например, 6–6,5). Железный порошок и нитронафталинсульфоновая
кислота подвергаются окислительно-восстановительной
реакции с образованием желтого оксида железа (Fe2O3·H2O) и
аминонафталинсульфоновой кислоты.
Последующая обработка: Получите желтый продукт оксида железа
посредством фильтрации, промывки водой, сушки и
других этапов и одновременно получите аминонафталинсульфоновую
кислоту.
Меры предосторожности в производственном процессе
Контроль температуры: В процессе приготовления щелочи оптимальную
температуру реакции следует поддерживать на
уровне 35–40°C, чтобы обеспечить скорость роста затравочных кристаллов
и измельчение частиц.
Регулировка значения pH: Значение pH щелочного метода обычно
контролируется в пределах от 8 до 10. Если оно слишком
высокое или слишком низкое, это повлияет на рост кристаллов и качество
продукта.
Метод продувки воздухом: воздух следует быстро вдувать в реактор в виде
высокодисперсных очень маленьких пузырьков,
чтобы повысить эффективность окисления и предотвратить образование
нечистых кристаллов.
Концентрация сульфата железа: Концентрацию сульфата железа следует
контролировать в соответствующем диапазоне
(например, 5–15%), чтобы обеспечить стабильность скорости реакции и
цвета продукта.