专利名称：湿法合成铁氧体中的烘干方法
技术领域：
本发明属于一种用于制造铁黑颜料的铁氧体干燥方法。
湿法合成铁氧体(Fe3O4)技术自七十年代初报导以来，已在颜料，电气，环境保护等领域得到广泛应用，用此技术得到的产品可压制烧结成磁性材料用于电子工业或直接利用它的颜色黑，粒度细的特点来作为铁黑颜料。另外还可利用重金属氢氧化物N(OH)n(Nn+＝Zn2+，Ni2+，Cr3+，Cu2+，Cd2+等)与Fe(OH)2的混合悬浮液合成为复合铁氧体(Fe3-xNxO4)而将重金属固定在铁氧体的晶格中，一方面除去废水中的重金属离子，另一方面又使其固定不再复溶而消除了重金属的二次污染。也有利用电镀污泥作为部分原料来掺入制成包裹型铁氧体。目前在湿法合成铁氧体工艺中，在最后的干燥或烘干工序中，都采用热气流干燥或在空气气氛中加热干燥方法。正如文献“FERRITES”Proceedings of thelnternational Conference，Septenber-October 1980，Japan和朱骥良，吴申年主编“颜料工艺学”化学工业出版社，1989年12月第一版中所述。这种烘干方法是以单纯烘干为目的，由于烘干是暴露在空气中进行，所以温度稍高会使铁氧体表面发生氧化而变色，影响产品的色光指标。烘干的工作温度最好是大于100℃，而产品氧化的起始温度是105-135℃，有的复合型或包裹型铁氧体的烘干温度要小于90℃，因此真正的烘干工作温度区间很窄，难于控制，烘干时间长，常需十几个小时或更长时间。
本发明目的就是在湿法合成铁氧体过程中，改进烘干的工艺，克服产品在烘干时容易发生氧化的缺点，缩短烘干时间，扩大烘干操作温度的范围，提高产品的色光性。同时也可使表面色光不合格的产品通过烘干后进行改性使之合格。
本发明特征在于采用高温还原反应型的烘干方法。所谓还原反应型就是物料在干燥时环境用还原剂作为气氛，这样可以避免铁氧体在高温时与空气接触容易发生氧化，同时使铁氧体表面中含有的三氧化二铁在高温下被还原剂还原成四氧化三铁。其中还原剂种类有乙醇，煤油或煤气等，主要是选择价廉的还原剂。还原剂加入量是湿铁氧体的0.1%-10%，加入量与湿铁氧体中三氧化二铁的含量有关，还原剂的量随湿铁氧体中三氧化二铁量增加而增加。烘干温度一般在300-700℃，温度低于300℃，烘干时间长，还原反应不彻底，因为这是一个气固相反应。温度过高，容易使铁氧体进一步还原生成元素铁，改变了产品的形态。烘干一般在回转式的干燥设备中进行。
本发明效果在于这种方法既可以起到烘干的目的，还可以起到对产品改性的目的。对于部分包裹或未包裹好的裸露颗粒(如Fe2O3或Fe(OH)3等)，可在烘干时进一步反应，使之还原为Fe3O4i对于表面已发生氧化的产品(如在合成时用空气作氧化剂时)，可在烘干阶段得到修复，使之合格;由于还原烘干工作温度高(大于300℃)，产品经过高温处理还具有干法合成产品的性能;同时由于烘干温度高，所以该工序时间就缩短，一般小于30分钟，使整个烘干阶段能耗和工时都减少了由于在还原气氛中不存在氧化问题，因此本方法的操作温度范围易控制。
下面是本发明的实施例和比较例实施例一在一般回转式干燥器中，加入一量的湿铁氧体，其中Fe2O3的含量＜1%，再加入还原剂乙醇，其量是湿铁氧体的1%，在300～350℃下烘干20分钟，得到产品显青色色光。
比较例
采用与实施例一相同的原料，不加还原剂，在120-130℃下常规烘干3小时，产品的颜色发黄。
实施例二采用与实施例一相同的原料和还原剂，在450-500℃下烘干15分钟，得到产品也显青色色光。
实施例三用空气作氧化剂合成的湿铁氧体，其颜色为深棕色，其中Fe2O3含量＜10%，加入3%的乙醇，在600-650℃下烘干15分钟，得到的产品色光偏青色。
实施例四以实施例三中的原料，加入3%的煤油作还原剂，在650-700℃下烘干15分钟，得到的产品为黑色。
实施例五采用掺入不同比例的电镀污泥制成的包裹型湿铁氧体为原料，其中电镀污泥与FeSO4.7H2O之比分别为1∶5，1∶4，1∶3，1∶2，1∶1的样品，它们这些样品的色光与磁性皆不理想，在采用乙醇或煤油作还原剂时，在600-650℃下烘干15分钟，其产品的色光与磁性指标都大大提高，可作为颜料和磁性材料使用。
实施例六将放置时间过久，表面色光偏黄的铁黑颜料，经本发明方法，加入还原剂，在700℃下烘干脱水10分钟，表面修复后，就成为合格的产品。
实施例七在实施例五中，把还原剂改为煤气，其它不变，也能得到与上述同样结果。
权利要求
1.湿法合成铁氧体中烘干方法，本发明特征是采用高温还原反应型的干燥，其中使用的还原剂有乙醇，煤油或煤气等，干燥温度在300-700℃。
全文摘要
湿法合成铁氧体中的烘干方法，它属于一种用于制造铁黑颜料的铁氧体干燥方法。它是采用高温还原反应型的干燥方法，利用乙醇，煤油或煤气之类还原剂作为烘干气氛，在300-700℃高温下短时间烘干，所得产品的色光性好，产品合格率高，烘干温度范围宽，使整个烘干阶段能耗和工时都减少，而且能使不合格的产品通过烘干后进行改性使之合格。
文档编号C09C1/24GK1105686SQ9411201
公开日1995年7月26日 申请日期1994年1月17日 优先权日1994年1月17日
发明者贾金平, 陈兆娟, 张柳珍 申请人:上海交通大学