用磁铁矿生产氧化铁颜料

磁铁矿的化学成分为Fe3O4，含铁量为72.4%（理论量），等轴晶系，其晶体具反尖晶石型结构(见尖晶石)。外观呈铁黑色，条痕呈黑色，有金属光泽或半金属光泽，不透明，无解理，有时具八面体裂理。断口不平坦。摩氏硬度5.5-6，比重4.8-5.3g/cm3。性脆。无臭，无味。目前，磁铁矿多作为炼铁原料使用。

磁铁矿也是生产氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁黄等氧化铁系无机颜料很好的原料来源。将磁铁矿开采、精选后经研磨制得氧化铁黑颜料是传统的无机黑色颜料生产方法。

近年来，有关方面开展了由磁铁矿生产氧化铁红、氧化铁黄颜料技术的研究，取得了一些进展。已报道的工艺主要有接近于干法工艺的拌酸焙烧法，碳酸酸沉淀焙烧法和二步氧化法等。其中拌酸焙烧法由于存在着工艺流程长，产品品种、型号范围受限，产品质量不能满足油漆、涂料等行业的需要，生产过程有大量的二氧化硫气体产生等不足，因此在行业内应用不多。碳酸盐沉淀法是先将磁铁矿用酸分解制得亚铁盐溶液，再用碳酸盐沉淀溶液中的铁制得碳酸铁或碱式碳酸铁，然后控制工艺条件，煅烧碳酸铁或碱式碳酸铁制得氧化铁红颜料的一种方法。该法的优点是生产周期较两步氧化法生产周期相对较短，能耗有所下降，但不足是，如果考虑亚铁盐溶液的制备和含铵废水的处理，总体上工艺流程较长，而且和半酸法一样，存在着，产品品种、型号范围受限，产品质量不能满足油漆、涂料等行业的需要，生产过程有大量的二氧化碳气体产生等不足。如果能够通过进一步的研究，解决产品质量、品种及型号受限问题，同时通过对废水和窑气的处理回收碳化氨水，将碳化氨水返回沉淀工序用作沉淀剂，则该工艺将成为一种较为环保的、具有较高推广应用价值的氧化铁颜料生产技术。二步氧化法是先将磁铁矿用酸分解制得纯净的亚铁盐溶液，再以所得亚铁盐溶液制得晶种，然后对晶种进行后续氧化制得氧化铁红颜料的方法。按所用亚铁盐溶液的不同分为硝酸法、硫酸法、混酸法等。按所使用中和剂的不同又分为铁皮、铁屑、铁丝中和法和氨中和法。其中混酸法是目前我国氧化铁颜料行业所采用的主流工艺，其优点是工艺成熟、可靠，产品质量稳定。但存在的不足是生产过程有大量的酸性废水产生与排放，对环境有明显影响。氨中和法是一种较为环保的氧化铁颜料生产技术，可以通过对工艺废水的综合利用消除因废水排放对环境造成的污染，同时可以对氨进行回收，实现氨的系统内自给，有利于降低生产成本。其中较为典型和具有实用价值、能够产生理想的经济效率和环境效益的工艺为碱循环法，目前已实现产业化。

用磁铁矿生产氧化铁无机颜料，是提升磁铁矿经济价值的重要途径，较之于用作炼铁原料具有十分可观的经济效益。以含TFe 69%的磁铁矿精粉为例，采用碱循环法生产氧化铁红工业颜料，每处理1000kg磁铁矿精粉可产出质量符合国家标准，能够满足油漆、涂料、建材等行业需要的氧化铁红颜料1278.6kg。综合成本3274.8元，销售收入（含副产品销售收入）8566.5元，上交国家税金1610.8元，可获税后纯利润3680.9元。

综上所述，用磁铁矿生产氧化铁颜料经济效益显著，是磁铁矿采选企业实施企业转型，拓展磁铁矿利用途径，增加企业经济效益的有效途径。