При окисленні свіжоосадженого гідрату закису заліза киць-лородом повітря утворюються нерозчинні у воді основні солі окису заліза і деякі форми гидратированной окису заліза. Вони застосовуються в якості пігментів, званих марсами.
Залежно від відносного вмісту Fe203, S03, Н20, від температури осадження і від рН середовища, в якій відбувається окис-лення гідрату закису заліза, забарвлення марсів змінюється від заліз-тій до червоної. Осадження гідрату закису заліза виробляють обробкою розчину FeS04 (200-250г / л) 10% розчином соди або 10% -ною суспензією крейди у воді. Осадження слід вести на холоду, при рН, що дорівнює в кінці процесу 5,5-5,8. Окислення про-переводять при цьому ж значенні рН з поступовим додаванням осадителя в міру зниження рН в процесі окислення. При сус - пендірованіі гідрату закису заліза в воді, т. Е. Під час відсутності ма-точного розчину, окислення протікає значно бистрее77.
З гідратів окису заліза найбільше значення має моно-гідрат окису заліза FeO • ОН або Fe203- Н20, застосовуваний в ка-честве жовтого пігменту. Він має дуже яскравий і чистий охряно- жовтий колір з відтінками від лимонно-жовтого до помаранчевого. Вище 150-200 ° жовта окис заліза зневоднюється і переходить У червону окис заліза. При 275-300 ° цей процес протікає досить швидко.
Жовту окис заліза отримують у виробничих умовах шляхом окислення повітрям металевого заліза, зануреного В зародкову суспензію - розчин сірчанокислого (або хлор-стого) заліза, що містить суспензію свежеосажденной гідроксиду заліза. Процес ведуть при 65-70 ° протягом 48 год і більше. Залізнична-ту окис заліза отримують також в якості побічного продукту в процесі освіти ароматичних амінів відновленням нітросполук металевим залізом (зокрема, при напів-ченіі аніліну) в присутності солей А1, Сг, Sn і деяких інших 1 елементів 78.
Жовтий гідрат окису заліза Fe (OH) 3 або Fe203 • ЗН20 (жел-тий марс) отримують або взаємодією хлористого заліза З крейдою і окисленням осаду повітрям або безпосереднім окисленням вуглекислого заліза повітрям.
При осадженні хлористого заліза і окисленні утворюється осаду протікає реакція:
Для прискорення окислення до розчину хлористого заліза кон-центрацией 50-100г / л FeCl2 додають 3-5% NaN02 або ZnCl2. Мел вводять в кількості 100-120% від ваги FeCl2. Потім через масу пропускають повітря. Утворений осад промивають, філь-труют і сушать при температурі не вище 80 °.
По іншому. методу жовтий гідрат окису заліза отримують пу-тем попереднього виділення вуглекислого заліза взаємодій-наслідком FeS04 і Na2C03 і подальшого його окислення: 2FeS04 + 2Na2C03 = 2FeC03 + 2Na2S04 2FeC03 + «Н20 + 0,502 = Fe203 # 9632; «Н20 + 2C02
Окислення ведуть або повітрям при 20-25 ° протягом 10-12год Або розчином бертолетової солі при 50-60 °. В останньому випадку окислення закінчується протягом 3-4 ч.
Окис заліза - червоний залізоокисний пігмент - в зависи-мости від умов отримання може мати різні відтінки - від оранжево-червоного до синюватого і навіть фіолетово-червоного. Червону окис заліза одержують або прожарювання залізного купоросу або гідрату окису заліза, або з колчеданових огірків.
Розкладання залізного купоросу при 650-700 ° йде до кінця з утворенням окису заліза:
При більш низьких температурах (400-600 °) продуктами раз-розкладання є основні сірчанокислий солі Fe203 • MS03 • п Н20. Для отримання окису заліза залізний купорос спочатку обезв-жива в барабанних сушарках повітрям, нагрітим до 250-300 °, а потім прожарюють в муфельних або полум'яних печах. При сушінні з РЕТУР (поверненням частини зневодненого сульфату) мож-ли застосовувати повітря, нагріте до 350 °.
На сучасних підприємствах червоні залізоокисний піг-менти отримують, просасивая через що переміщається на конвеєрі шар залізного купоросу гарячий топковий газ і перегрітий по-дяной пар. При цьому послідовно йдуть процеси дегідратації, окислення і розкладання сульфату до окису заліза. Таким же спо-собом готують жовті залізоокисний пігменти, але з іншим ре-жимом прожарювання 79. Чим вище температура прожарювання, тим менше в продукті домішки сульфату. Але прожарювання при 850 ° і вище викликає поряд зі зменшенням вмісту сульфату різке зниження питомої поверхні окису заліза за рахунок спе-Канія частинок - розміри частинок збільшуються до
3000 А. При більш низькій температурі виходить продукт з частинками раз-мером 150-200А80.
Природна окис заліза - залізний сурик-є одним з найважливіших пігментів. Його виробництво базується головним чином на фарбового рудах Криворізького родовища. Піг-цементних властивості (перетіраемость, колір, корозійна стійкість) залежать від ступеня подрібнення і вмісту окису заліза. Ви-сококачественних сурик отримують шляхом термічної обробки природного при 600 ° і, мікроізмельченний на пароструминних мілину-Ницаха 79.
Для отримання окису заліза з колчеданових огірків їх під-Вергал класифікації для виділення найменш забруднених фракцій. Останні розмелюють і промивають водою для видалити-ня домішок. Після висушування продукт містить 90% Fe2Os, 6% Si02, 2,5% А1203 і має темний фіолетово-червоний колір.
Отримання закису-окису заліза Fe304 засноване на взаємодій-наслідком гідратів окису і закису заліза:
Зазвичай виходять з гідрату закису заліза, який піддають окисленню. Утворений гідрат окису заліза при цьому вступає у взаємодію з ще не окислів гидратом закису заліза. Джерелом гідрату закису заліза може служити углекис-лое залізо, яке гідролізується при нагріванні: FeCOjT-Н20 = Fe (QH) 2+ С02
Вуглекисле залізо отримують взаємодією розчину ж-корисного купоросу (концентрацією 200-300г / л FeS04 • 7Н20) і розчину соди (концентрацією 100-150 г / л). Утвориться сус-Пенза нагрівають до 80-90 ° і потім через неї пропускають воз-дух. Окислення триває 20-30 год 81.
Окис-закис заліза Fe304, придатну для приготування мас, що застосовуються в магнітної звукозапису, можна отримати обложена-ням Fe (OH) 2 при обробці розчину FeS04 10 н. розчином NaOH з наступним окисленням Fe (OH) 2 водним розчином NaN0382. Fe304 отримують також відновленням окису заліза воднем і іншими восстановітелямі83. Магнетит і окис заліза з магнітними властивостями отримують окисленням металеві-ського заліза або термічним розкладанням карбонату або окса - лата заліза-40'84, або термічною обробкою окису заліза вище 600 ° для зміни її кристалічної структури; зазвичай при цьому матеріал піддають послідовному відновленню до Fe304 і окисленню до Fe203 85.
Окис заліза може бути отримана з розчинів солей двох-валентного заліза при окисленні газоподібними окислювачами під тиском. Попередньо знижуючи рН розчину до 2-6, відокремлюють домішки, потім розчин подщелачивают до рН
9,6, підігрівають його до 95 ° і обробляють окислювачем під тиску-ням
2 ат. Після промивання і сушіння утвореного осаду Fe (OH) 3 виходить темно-коричнева з червоним відтінком окис заліза 86.
Окис заліза Fe203 можна також отримати при гідролізі FeCl3 з невеликим надлишком пара при 400-800 ° на контактної поверх-ності часток вогнетривкого матеріалу (з Fe203, Si02, А1203 та ін.), Що знаходяться в підвішеному состояніі87.
Запропоновано переробляти залізний купорос на гідроокис заліза і твердий сульфат амонію без випарювання. Для цього залізний купорос FeS04-7H20 окислюють киснем повітря в оксісульфат Fe20 (S04) 2 Останній завантажують в насичений Розчин сульфату амонію і обробляють суспензію газообраз - ньщ аміаком в мюлярном щодо 1. 1 88.
Залізоокисний пігмент коричневого кольору, придатний для ма-лярной фарби, може бути отриманий з пилу, що накопичується В електрофільтрах при очищенні сірчистого газу колчеданових пе-чий. Для цього пил, що представляє собою тонкодисперсную окис заліза, що містить різні домішки, обробляють слабкою аміачною водою або маточним розчином амонійних солей для перекладу знаходяться в ній сульфатів в гідрати 89> 90.