针铁矿 · Goethite（α-FeO(OH) / 羟基氧化铁 / 铁黄）
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针铁矿 · Goethite（α-FeO(OH) / 羟基氧化铁 / 铁黄）
世界树定位：主干一·无机 → 1.2 非金属矿物 → 氢氧化物族 → 针铁矿（羟基氧化铁）
赵工判定：针铁矿（α-FeO(OH)，羟基氧化铁）是土壤中最常见的铁氧化物（土壤黄色/黄褐色来源），家装核心是颜料（合成铁黄α-FeOOH，涂料最常用黄色颜料，无毒/耐光/耐候/价格低，加量1-10%）和炼铁（天然针铁矿是褐铁矿主要成分，TFe 40-50%，需选矿，是次要炼铁原料）；针铁矿加热200-300℃脱水成赤铁矿（α-Fe₂O₃），颜色从黄变红（铁黄→铁红），所以铁黄不能用于高温烘烤涂料（>200℃会变色）；家装用铁黄颜料主要是合成针铁矿（化学合成，不是天然针铁矿磨粉，合成铁黄颜色稳定/粒径细/纯度高）；针铁矿与赤铁矿（Fe₂O₃红色稳定）/磁铁矿（Fe₃O₄黑色强磁性）是铁氧化物三兄弟，常对比选型；针铁矿与水铝石（α-AlO(OH)）化学式相似（都是MO(OH)，M=Fe/Al），结构相似（都是正交晶系羟基氧化物），常伴生（铝矾土中含针铁矿）；⚠️针铁矿/铁黄粉尘吸入有害（铁氧化物粉尘长期吸入可能致铁尘肺/肺铁末沉着症，打磨/搅拌时戴防尘口罩）。
一、化学身份（化学式/晶系/莫氏硬度/密度/CAS/主要产地）[B级·矿物学]
- 化学式：α-FeO(OH)（羟基氧化铁，氢氧化氧铁，理论式，实际含少量Al³⁺/Mn³⁺/Cr³⁺类质同象替代Fe³⁺，吸附水/结晶水含量变化）
- 晶系：正交晶系（斜方晶系，空间群Pbnm，与水铝石α-AlO(OH)同结构型（等结构），Fe位于八面体中心，O/OH位于八面体顶点，FeO₆八面体共棱成双链沿c轴延伸，链间以氢键连接）
- 晶体习性：针状/纤维状/柱状/鳞片状/肾状/钟乳状/土状，集合体呈放射状/纤维状/肾状/致密块状/土状；解理{010}完全，{100}中等；具纵纹（针状晶体表面纵纹）
- 结构类型：羟基氧化物（oxyhydroxide），双链状结构，FeO₆八面体共棱成双链，链间以O²⁻和OH⁻氢键连接；与水铝石（α-AlO(OH)，等结构）/软水铝石（γ-AlO(OH)，单斜层状）/纤铁矿（γ-FeO(OH)，单斜层状，针铁矿同质多象变体）对比
- 铁氧化物三兄弟：
- 针铁矿（Goethite，α-FeO(OH)，羟基氧化铁，黄色/黄褐色，正交晶系，莫氏5-5.5，弱磁性，土壤最常见铁氧化物，加热200-300℃脱水成赤铁矿）
- 赤铁矿（Hematite，Fe₂O₃，氧化铁，红色/紫红色，三方晶系，莫氏5.5-6.5，弱磁性，主要炼铁矿物，稳定，铁红颜料）
- 磁铁矿（Magnetite，Fe₃O₄，亚铁酸铁，黑色/灰黑色，等轴晶系，莫氏5.5-6.5，强磁性（磁铁能吸引），主要炼铁矿物，铁黑颜料）
- 同质多象变体：
- 针铁矿（α-FeO(OH)，正交晶系，双链状，稳定相，自然界最常见）
- 纤铁矿（γ-FeO(OH)，单斜晶系，层状，亚稳相，较少见，红色/橙色，合成铁黄的一种）
- 六方纤铁矿（δ'-FeO(OH)，六方晶系，罕见，强磁性）
- 莫氏硬度：5-5.5（比赤铁矿5.5-6.5略低，比方解石3高，小刀可刻但稍费力）
- 密度：3.3-4.3 g/cm³（变化大，纯针铁矿4.28，含杂质/多孔时3.3-4.0，褐铁矿（针铁矿集合体）密度3.3-4.0）
- CAS：20344-49-4（针铁矿Goethite，α-FeO(OH)）；合成铁黄颜料CAS：51274-00-1（α-FeOOH颜料级）
- 颜色：黄色/黄褐色/红黄色/棕色/黑褐色（纯针铁矿黄色，含Mn/Al呈浅黄，含水多呈黄褐，致密块状呈黑褐）；条痕：黄褐色/锈黄色（特征，与赤铁矿樱红色条痕区分）
- 光泽：金属光泽/半金属光泽（针状/纤维状晶体），土状光泽（土状集合体），金刚光泽（解理面）
- 透明度：不透明（致密块状），半透明（薄片/针状晶体）
- 磁性：弱磁性（顺磁性，磁铁不吸引或微弱吸引，与磁铁矿强磁性区分）
- 发现历史：1806年由德国矿物学家Werner命名Goethite，纪念德国诗人/矿物学家Johann Wolfgang von Goethe（歌德，1749-1832，《浮士德》作者，业余矿物学家）；中国古代称"褐铁矿"（针铁矿集合体，"禹余粮"/"太乙余粮"，中药）
- 主要产地：
- 天然针铁矿/褐铁矿：中国河北（宣化/邯郸，褐铁矿，伴生赤铁矿）、辽宁（鞍山/本溪，伴生磁铁矿/赤铁矿）、湖北（大冶，褐铁矿，伴生铜铁矿）、广东（云浮，褐铁矿）、广西/云南/贵州/四川（铝土矿伴生针铁矿，铝矾土中铁杂质来源）；全球：澳大利亚（哈默斯利，伴生赤铁矿/针铁矿）、巴西（米纳斯吉拉斯，铁四角，伴生赤铁矿/针铁矿）、俄罗斯（库尔斯克，伴生磁铁矿/赤铁矿）、乌克兰（克里沃罗格）、美国（苏必利尔湖，伴生赤铁矿/针铁矿）、加拿大（拉布拉多）、南非（北开普）、印度（奥里萨/贾坎德邦）、利比里亚/毛里塔尼亚/塞拉利昂（非洲铁矿）；针铁矿是自然界分布最广的铁氧化物之一，几乎所有土壤/沉积物/风化壳中都有
- 合成铁黄颜料（α-FeOOH，化学合成，不是天然磨粉）：中国（浙江/江苏/山东/广东，氧化铁颜料产能全球第一，占全球60%以上，代表企业：浙江华源颜料/江苏宇星颜料/山东淄博钴业/广东肇庆颜料）、德国（巴斯夫BASF，拜耳乐Bayferrox®铁黄，全球高端）、美国（洛克伍德Rockwood，已被巴斯夫收购）、日本（钛工业/户田工业，高端铁黄）、印度/韩国；合成铁黄是氧化铁颜料中产量最大的品种（占氧化铁颜料40%以上）
- 代表企业：浙江华源颜料（中国最大氧化铁颜料企业，铁黄/铁红/铁黑）、江苏宇星颜料、巴斯夫BASF（拜耳乐Bayferrox®，全球高端氧化铁颜料）、洛克伍德Rockwood（已被巴斯夫收购）、澳大利亚力拓Rio Tinto（铁矿，伴生针铁矿）、巴西淡水河谷Vale（铁矿）
二、关键物性
| 指标 | 数值 | 来源 |
|---|---|---|
| 化学式 | α-FeO(OH) | B级·Mindat |
| 晶系 | 正交晶系（斜方） | B级·Mindat |
| 结构类型 | FeO₆八面体双链状，羟基氧化物，与水铝石等结构 | B级·矿物学 |
| 莫氏硬度 | 5-5.5 | B级·Mindat |
| 密度 | 3.3-4.3 g/cm³（纯4.28，多孔/含杂质3.3-4.0） | B级·Mindat |
| Fe含量 | 55-62%（理论62.9%，天然针铁矿含杂质/水，55-60%） | B级·化学分析 |
| 烧失量 | 8-14%（结构水，200-300℃脱除，2FeO(OH)→Fe₂O₃+H₂O） | B级·热分析 |
| 脱水温度 | 200-300℃（吸热脱水生成赤铁矿α-Fe₂O₃，颜色从黄→红/褐，这是铁黄不能高温烘烤的原因） | B级·热分析 |
| 熔点 | 1565℃（分解后赤铁矿Fe₂O₃熔点，针铁矿200-300℃已脱水） | B级·无机化学 |
| 颜色 | 黄色/黄褐色/红黄色/棕色（纯针铁矿黄色，合成铁黄呈鲜艳柠檬黄/金黄/棕黄） | B级·矿物学 |
| 条痕 | 黄褐色/锈黄色（特征，与赤铁矿樱红色区分） | B级·矿物学 |
| 磁性 | 弱磁性（顺磁性，磁铁不吸引或微弱吸引） | B级·矿物学 |
| 酸溶性 | 溶于盐酸/硝酸/硫酸（常温下缓慢溶解，生成铁盐，Fe³⁺黄色溶液） | B级·化学手册 |
| 碱溶性 | 不溶于碱（与两性氧化物Al(OH)₃/ZnO区别，铁氧化物不溶于NaOH） | B级·化学手册 |
| 耐光性 | 优异（耐光/耐候/不褪色，无机颜料特征，优于有机黄颜料） | B级·颜料手册 |
| 耐候性 | 优异（耐酸碱/耐氧化/耐腐蚀/耐候，户外涂料20年不褪色） | B级·颜料手册 |
| 毒性 | 无毒（铁是人体必需微量元素，氧化铁颜料FDA认可，可用于食品接触/玩具/化妆品（需食品/化妆品级）） | B级·毒理学 |
| 遮盖力 | 中高（铁黄遮盖力优于有机黄，低于钛白粉/铁红） | B级·颜料手册 |
| 着色力 | 中高（铁黄着色力强，1-5%即可显黄色） | B级·颜料手册 |
| 比表面积 | 合成铁黄：30-100 m²/g（颜料级，粒径细D50 0.1-0.5μm）；天然针铁矿：1-20 m²/g（磨粉后） | B级·颜料手册 |
| 吸油量 | 合成铁黄：30-60 g/100g（颜料级）；天然针铁矿：20-50 g/100g | C级·行业惯例 |
| pH（10%水浆） | 6.0-8.0（近中性，合成铁黄） | C级·行业惯例 |
| 白度 | 不适用（黄色颜料，测色差/色相） | — |
| 粒径（合成铁黄） | D50 0.1-0.5μm（普通级），D50<0.1μm（透明铁黄，超细，用于透明涂料/油墨） | B级·颜料手册 |
| 耐热性（合成铁黄） | ≤200℃（>200℃脱水变色成铁红，不能用于高温烘烤涂料/粉末涂料/塑料加工>200℃） | B级·颜料手册 |
| 耐温性（天然针铁矿/褐铁矿） | 200-300℃脱水成赤铁矿，>1500℃熔化（赤铁矿） | B级·热分析 |
| 典型化学组成（天然褐铁矿） | TFe 40-55%, SiO₂ 5-20%, Al₂O₃ 2-10%, P 0.1-1%, S 0.05-0.5%, 烧失量8-14%（低品位炼铁原料，需选矿） | B级·铁矿工业 |
| 典型化学组成（合成铁黄颜料） | Fe₂O₃ 85-92%（以FeO(OH)计95-99%），SiO₂<1%, Al₂O₃<1%, 水溶盐<0.5%, 重金属（Pb/Cd/Cr/Hg）<10ppm（食品/玩具级） | B级·颜料标准 |
三、核心优势
1. 合成铁黄是涂料最常用黄色颜料（无毒/耐光/耐候/低价）：合成α-FeOOH（铁黄）是氧化铁颜料中产量最大的品种（占全球氧化铁颜料40%以上），无毒（铁是人体必需元素，FDA认可，可用于食品接触/玩具/化妆品）、耐光（户外20年不褪色）、耐候（耐酸碱/耐氧化）、价格低（8-30元/kg，远低于有机黄/镉黄/铬黄）、遮盖力/着色力中高，是建筑涂料/工业涂料/塑料/橡胶/油墨/陶瓷/建材最常用黄色颜料，替代有毒的镉黄/铬黄（含重金属Pb/Cd/Cr，已被限制）
2. 土壤中最常见铁氧化物（土壤黄色来源）：针铁矿是自然界分布最广的铁氧化物，几乎所有土壤/沉积物/风化壳中都有，是土壤黄色/黄褐色的主要来源（红壤含赤铁矿呈红色，黄壤/棕壤含针铁矿呈黄色/黄褐色），在土壤形成/铁循环/重金属吸附（针铁矿表面吸附As/Pb/Cd/Cr/磷）中起重要作用
3. 加热脱水成赤铁矿（铁黄→铁红，颜色变化）：针铁矿200-300℃吸热脱水生成赤铁矿（α-Fe₂O₃），颜色从黄色→红色/红褐色，这是铁黄颜料的"热变色"特性（限制了高温应用），但也是合成铁红的方法之一（铁黄煅烧得铁红，颜色更鲜艳/粒径更均匀）；天然针铁矿/褐铁矿也是炼铁原料（脱水成赤铁矿后炼铁）
4. 资源丰富+成本低：天然针铁矿/褐铁矿全球分布广（几乎所有铁矿/铝土矿/土壤中都有），但天然针铁矿品位低（TFe 40-55%，含SiO₂/Al₂O₃/P/S杂质），需选矿，是次要炼铁原料（主要炼铁原料是赤铁矿/磁铁矿，TFe>60%）；合成铁黄用硫酸亚铁/硝酸亚铁+碱沉淀氧化法生产，原料便宜（钛白副产硫酸亚铁/钢铁酸洗废液），成本低（8-30元/kg），中国产能全球第一（占60%以上）
5. 多功能性（颜料+炼铁+吸附+催化+医药）：针铁矿/铁黄兼具颜料（黄色）、炼铁（褐铁矿）、吸附（重金属/磷/砷，水处理/土壤修复）、催化（费托合成/脱硝催化剂载体）、医药（中药"禹余粮"，涩肠止泻/止血）多功能，是一种重要的多功能铁氧化物
四、家装应用
| 应用 | 用法 | 加量 | 作用 | 注意事项 |
|---|---|---|---|---|
| ★建筑涂料（内墙/外墙/地坪） | 干粉/色浆添加 | 1-10% | 黄色颜料，着色，耐光耐候，无毒，替代镉黄/铬黄，用于米黄/奶黄/土黄/咖啡色涂料 | 合成铁黄（不是天然针铁矿磨粉）；耐温≤200℃，不能用于高温烘烤涂料；需分散剂（聚丙烯酸钠）改善分散；与钛白粉/铁红/铁黑复配调各种暖色（米黄/咖啡/砖红） |
| ★艺术漆/真石漆/质感涂料 | 干粉/色浆添加 | 1-8% | 黄色/黄褐色颜料，着色，耐候，仿石材/仿砖效果 | 合成铁黄；真石漆中与天然彩砂复配（铁黄调色+彩砂质感）；耐候性优于有机黄 |
| ★地坪漆（环氧/PU/水泥基） | 色浆/干粉添加 | 1-8% | 黄色/米黄色颜料，着色，耐磨，耐候 | 合成铁黄；环氧/PU地坪中用色浆（预分散），避免干粉分散不均；耐温≤200℃（环氧/PU固化温度<150℃，可用） |
| ★塑料/橡胶（PVC/PP/PE/橡胶） | 干粉添加 | 0.5-5% | 黄色颜料，着色，耐迁移，无毒，替代镉黄/铬黄，用于塑料管材/型材/地板/橡胶制品 | 合成铁黄；耐温≤200℃，PP/PE加工温度200-250℃会变色（需用包覆铁黄/铁红替代）；PVC加工温度150-180℃可用；需表面改性（硬脂酸/硅烷）提高与塑料相容性 |
| 油墨/印刷 | 色浆添加 | 5-20% | 黄色颜料，着色，耐光，用于包装印刷/凹印/胶印 | 合成铁黄；普通铁黄粒径粗，油墨需透明铁黄（超细D50<0.1μm）；耐溶剂性好 |
| 陶瓷/瓷砖 | 坯料/釉料添加 | 1-10% | 黄色/褐色颜料（烧成后成赤铁矿呈红/褐色），着色，用于仿古砖/外墙砖/卫生瓷 | 天然针铁矿/合成铁黄都可；陶瓷烧成温度1100-1300℃，铁黄完全脱水成赤铁矿（呈红/褐色，不是黄色），要黄色需用锆钒黄/镨黄（高温稳定颜料） |
| 水泥/混凝土/彩色沥青 | 干粉添加 | 1-8% | 黄色/米黄色颜料，着色，耐候，用于彩色路面/透水混凝土/水泥制品 | 合成铁黄；耐碱性好（水泥pH 12-13稳定）；耐候性好（户外彩色路面）；需与减水剂/分散剂复配 |
| 化妆品/日化（需化妆品级） | 粉体/膏霜添加 | 0.5-10% | 黄色颜料（氧化铁黄，CI 77492），着色，无毒，用于粉底/眼影/腮红/指甲油/防晒 | 需化妆品级（重金属Pb<10ppm/Cd<1ppm/As<3ppm/Hg<1ppm，微生物达标）；FDA认可（21 CFR 73.2250，可用于眼部化妆品）；耐温≤200℃ |
| 食品接触/玩具（需食品级） | 塑料/涂料/油墨添加 | 0.5-5% | 黄色颜料，无毒，替代镉黄/铬黄，用于食品包装/玩具/餐具 | 需食品级（符合GB 4806.10/欧盟AP(89)1/美国FDA 21 CFR 73.2250，重金属达标）；耐温≤200℃ |
| 中药（禹余粮/太乙余粮） | 煅用/生用 | 按处方 | 涩肠止泻，收敛止血，用于久泻久痢/崩漏带下/便血（褐铁矿，针铁矿集合体） | 需中药级（符合《中国药典》，重金属/微生物达标）；家装不用，了解即可 |
| 炼铁（褐铁矿） | 选矿后烧结/球团 | 100%（铁矿） | 炼铁原料（TFe 40-55%，脱水成赤铁矿后入高炉），次要炼铁原料 | 家装不用（工业炼铁），了解即可；天然针铁矿/褐铁矿品位低（TFe 40-55%），含SiO₂/Al₂O₃/P/S杂质，需选矿（强磁选/浮选/焙烧）提高品位；主要炼铁原料是赤铁矿/磁铁矿（TFe>60%） |
| 水处理/土壤修复（吸附） | 直接使用/改性 | 0.1-5% | 吸附重金属（As/Pb/Cd/Cr）/磷/氟，脱色，除臭，用于废水处理/土壤修复 | 天然针铁矿/合成铁黄都可；比表面积越大吸附越好（合成铁黄>天然针铁矿）；需改性（热处理/酸处理/负载）提高吸附容量；家装少用（工业环保） |
五、产地与价格 [C级·1688/行业价格]
| 主要产地 | 品位 | 特征 | 参考价格 | 六维 |
|---|---|---|---|---|
| 浙江华源/江苏宇星（合成铁黄） | 颜料级（合成α-FeOOH） | 中国最大氧化铁颜料企业，合成铁黄，颜色鲜艳/粒径细/纯度高，涂料/塑料/油墨用，占全球产能30% | 普通铁黄：8-20元/kg；超细/透明铁黄：30-80元/kg；表面改性/包覆铁黄：20-50元/kg；食品/化妆品级：50-200元/kg | 五维（产能垄断） |
| 山东淄博/广东肇庆（合成铁黄） | 颜料级 | 中国氧化铁颜料主要产区，中低端铁黄，涂料/建材/水泥用 | 普通铁黄：6-15元/kg | 四维 |
| 巴斯夫BASF（拜耳乐Bayferrox®） | 高端颜料级 | 全球高端氧化铁颜料，拜耳乐Bayferrox®铁黄，颜色稳定/批次差小/表面改性好，高端涂料/塑料/汽车漆用 | 普通铁黄：30-60元/kg；高端/特殊牌号：60-150元/kg；食品/化妆品级：100-300元/kg | 六维（高端品质） |
| 日本户田/钛工业（合成铁黄） | 高端/电子级 | 日本高端氧化铁颜料，透明铁黄/磁性铁黄，电子/油墨/高端涂料用 | 透明/电子级：80-300元/kg | 五维 |
| 澳大利亚哈默斯利/巴西铁四角（天然针铁矿/褐铁矿） | 铁矿级（伴生） | 全球最大铁矿基地，针铁矿伴生赤铁矿/磁铁矿，TFe 50-60%，炼铁用 | 铁矿粉：600-1200元/吨（CIF中国，按TFe品位/运费） | 五维（铁矿资源） |
| 中国河北宣化/辽宁鞍山/湖北大冶（天然褐铁矿） | 中低品位铁矿 | 中国褐铁矿产地，TFe 40-55%，含SiO₂/Al₂O₃/P/S杂质，需选矿，次要炼铁原料 | 原矿：200-500元/吨；选矿精矿（TFe>60%）：600-1000元/吨 | 三维（低品位） |
| 中国广西/云南/贵州（铝土矿伴生针铁矿） | 铝矾土伴生（铁杂质） | 中国一水硬铝石型铝土矿伴生针铁矿/赤铁矿，Fe₂O₃ 2-8%，是铝矾土中铁杂质来源，需选矿脱除（高梯度磁选） | 铝土矿原矿：200-500元/吨（针铁矿是杂质，不是产品） | 四维（伴生） |
| 印度/南非/乌克兰（天然褐铁矿） | 中品位铁矿 | 全球褐铁矿产地，TFe 45-58%，炼铁用 | 铁矿粉：500-1000元/吨（FOB/CIF） | 四维 |
合成铁黄 vs 天然针铁矿价格/用途对比：
- 合成铁黄（化学合成α-FeOOH，硫酸亚铁+碱沉淀氧化法）：颜色鲜艳（柠檬黄/金黄/棕黄）、粒径细（D50 0.1-0.5μm）、纯度高（Fe₂O₃ 85-92%）、批次稳定、价格8-30元/kg（普通），用于涂料/塑料/油墨/化妆品/食品接触（颜料级）
- 天然针铁矿/褐铁矿（矿物磨粉）：颜色暗（黄褐/暗黄）、粒径粗（D50>10μm）、纯度低（TFe 40-55%，含SiO₂/Al₂O₃杂质）、批次不稳定、价格200-1000元/吨（铁矿级，比合成铁黄便宜10-100倍），用于炼铁/水处理/土壤修复（工业级），不能直接作颜料（颜色暗/粒径粗/分散差）
- 家装用铁黄颜料100%是合成铁黄，不是天然针铁矿磨粉
以上为2026年参考区间（C级·1688/行业价格/上海有色网/颜料行业），具体以实际品位/粒径/表面改性/用途/市场行情为准。
六、赵工判定
- 核心结论：针铁矿（α-FeO(OH)，羟基氧化铁）是土壤中最常见的铁氧化物（土壤黄色来源），家装核心是合成铁黄颜料（化学合成α-FeOOH，不是天然针铁矿磨粉，涂料最常用黄色颜料，无毒/耐光/耐候/价格低，加量1-10%，用于建筑涂料/艺术漆/地坪/塑料/水泥，替代有毒镉黄/铬黄）和炼铁（天然针铁矿是褐铁矿主要成分，TFe 40-50%，次要炼铁原料）；针铁矿加热200-300℃脱水成赤铁矿（α-Fe₂O₃），颜色从黄变红（铁黄→铁红），铁黄不能用于高温烘烤涂料/PP/PE加工（>200℃会变色）；针铁矿与赤铁矿（Fe₂O₃红色稳定）/磁铁矿（Fe₃O₄黑色强磁性）是铁氧化物三兄弟，常对比选型；针铁矿与水铝石（α-AlO(OH)）化学式/结构相似（都是MO(OH)，正交晶系羟基氧化物，等结构），常伴生（铝矾土中含针铁矿，是铁杂质来源）；⚠️针铁矿/铁黄粉尘吸入有害（铁氧化物粉尘长期吸入可能致铁尘肺/肺铁末沉着症，打磨/搅拌/喷涂时戴防尘口罩）。
- 选材标准：涂料/艺术漆/地坪用铁黄选合成铁黄颜料级（不是天然针铁矿磨粉，Fe₂O₃ 85-92%，D50 0.1-0.5μm，颜色鲜艳，水溶盐<0.5%，重金属达标，需分散剂改善分散）；内墙/儿童房/食品接触选食品/玩具级（Pb<10ppm/Cd<1ppm/Cr<10ppm/Hg<1ppm，符合GB 4806.10/欧盟AP(89)1）；化妆品选化妆品级（CI 77492，FDA认可，重金属/微生物达标）；透明涂料/油墨选透明铁黄（超细D50<0.1μm，比表面积>80m²/g，透明性好）；PP/PE/高温塑料选包覆铁黄/铁红（耐温>250℃，普通铁黄>200℃变色）；陶瓷黄色选锆钒黄/镨黄（高温稳定>1200℃，铁黄烧成后成赤铁矿呈红/褐色，不是黄色）；炼铁选高品位褐铁矿精矿（TFe>55%，SiO₂<10%，P<0.1%，S<0.05%，需选矿）；⚠️必须区分合成铁黄（颜料级，化学合成，8-30元/kg）与天然针铁矿/褐铁矿（铁矿级，矿物磨粉，200-1000元/吨），家装颜料100%用合成铁黄，不能用天然针铁矿磨粉（颜色暗/粒径粗/分散差/杂质多）。
- 配伍要点：涂料中铁黄1-10% + 钛白粉（遮盖）+ 铁红/铁黑（调色，米黄/咖啡/砖红）+ 分散剂（聚丙烯酸钠，改善铁黄分散）+ 成膜助剂（醇酯十二）；铁黄与钛白粉复配（铁黄着色+钛白遮盖，降低成本）；铁黄与铁红复配（调暖色/砖红/咖啡色，铁黄:铁红=1:1到10:1）；铁黄与炭黑/铁黑复配（调暗黄/土黄/橄榄绿，加少量黑降明度）；地坪漆中铁黄色浆（预分散，避免干粉分散不均）+ 环氧/PU树脂 + 固化剂 + 稀释剂；塑料中铁黄0.5-5% + 表面改性（硬脂酸/硅烷，提高相容性）+ 抗氧剂/光稳定剂（提高耐候）；水泥/彩色沥青中铁黄1-8% + 减水剂（聚羧酸，改善施工）+ 颜料分散剂；陶瓷中铁黄1-10%（烧成后成赤铁矿呈红/褐色，要黄色用锆钒黄/镨黄）；水处理中铁黄/针铁矿0.1-5% + 活性炭/沸石（协同吸附）+ pH调节（最佳吸附pH 5-8）。
- 避坑：⚠️⚠️ 合成铁黄 vs 天然针铁矿/褐铁矿混淆——家装用铁黄颜料100%是合成铁黄（化学合成α-FeOOH，硫酸亚铁+碱沉淀氧化法，颜色鲜艳/粒径细/纯度高/批次稳定，8-30元/kg），不是天然针铁矿/褐铁矿磨粉（矿物，颜色暗黄/粒径粗/纯度低/含SiO₂/Al₂O₃杂质/批次不稳定，200-1000元/吨，用于炼铁/水处理，不能直接作颜料）；不要用天然针铁矿磨粉冒充合成铁黄（颜色暗/分散差/杂质多，涂料会发暗/颗粒/沉降）；必须通过化学成分（合成Fe₂O₃>85%，天然TFe 40-55%含SiO₂>5%）、粒径（合成D50<1μm，天然D50>10μm）、颜色（合成鲜艳，天然暗黄）、价格（合成8-30元/kg，天然0.2-1元/kg，差10-100倍）区分；⚠️⚠️ 铁黄热变色（>200℃脱水成铁红）——针铁矿/合成铁黄200-300℃吸热脱水生成赤铁矿（α-Fe₂O₃），颜色从黄色→红色/红褐色，这是铁黄的固有特性，不能用于高温烘烤涂料（>200℃，如粉末涂料/汽车电泳漆/卷材涂料）、PP/PE加工（200-250℃）、高温塑料（>200℃），高温应用需用包覆铁黄（有机硅/氧化铝包覆，耐温250-300℃）或铁红/锆钒黄/镨黄（高温稳定）；PVC加工温度150-180℃可用，环氧/PU固化温度<150℃可用，建筑涂料常温固化可用；⚠️⚠️ 铁黄分散性差（易团聚/沉降）——合成铁黄粒径细（0.1-0.5μm）、比表面积大（30-100m²/g）、表面羟基多，易团聚/沉降，涂料中必须加分散剂（聚丙烯酸钠/六偏磷酸钠，加量0.5-2%）、高速分散（1500-3000rpm，20-30分钟）或预制成色浆（三辊机/砂磨机研磨），不能直接干粉加入（会分散不均/颗粒/色差/沉降）；⚠️⚠️ 针铁矿/铁黄粉尘吸入风险——针铁矿（莫氏5-5.5）/铁黄（合成，粒径细<1μm）是铁氧化物粉尘，打磨/搅拌/喷涂/干混时产生可吸入粉尘（特别是PM2.5/PM10），长期吸入铁氧化物粉尘可能致铁尘肺/肺铁末沉着症（siderosis，铁粉尘沉积肺部，X线显示点状阴影，一般症状轻，但长期高浓度暴露可能致肺纤维化），特别是干磨/喷砂/粉末喷涂作业，必须戴防尘口罩（KN95/N95以上，最好防尘面具+送风），施工环境通风/除尘/湿法作业（加水降尘），IARC将氧化铁（铁黄/铁红/铁黑）归为3类（不能分类为人类致癌物，铁尘肺是良性尘肺，比矽肺/石棉肺轻），但粉尘仍需按呼吸防护；⚠️ 天然褐铁矿高磷/高硫影响炼铁——天然针铁矿/褐铁矿常含P（0.1-1%）/S（0.05-0.5%）/SiO₂（5-20%）/Al₂O₃（2-10%）杂质，高磷铁矿会导致钢材冷脆（磷在晶界偏析），高硫铁矿导致热脆（硫化物低熔点），高硅高铝增加渣量/焦比，需选矿（强磁选/浮选/焙烧脱磷脱硫）提高品位，炼铁用褐铁矿要求TFe>55%，P<0.1%，S<0.05%，SiO₂<10%；⚠️ 铁黄与有机黄/镉黄/铬黄区分——铁黄（无机，无毒，耐光耐候，价格低，颜色偏暗/不够鲜艳），有机黄（有机，颜色鲜艳，耐光耐候差，价格中，部分含重金属），镉黄（CdS，含镉剧毒，已被限制，颜色鲜艳耐温），铬黄（PbCrO₄，含铅铬剧毒，已被限制，颜色鲜艳便宜）；家装/儿童房/食品接触绝对禁用镉黄/铬黄（含重金属Pb/Cd/Cr，致癌/神经毒性），选铁黄（无毒，耐光耐候，价格低）或有机黄（颜色鲜艳，选无重金属环保型）；⚠️ 针铁矿与水铝石（α-AlO(OH)）等结构易混淆——针铁矿α-FeO(OH)与水铝石α-AlO(OH)化学式相似（都是MO(OH)，M=Fe/Al）、结构相同（都是正交晶系Pbnm，FeO₆/AlO₆八面体双链状，等结构）、外观相似（都是黄褐色/针状/纤维状），常伴生（铝矾土中一水硬铝石+针铁矿+赤铁矿），必须通过化学成分（针铁矿Fe为主，水铝石Al为主）、颜色（针铁矿黄褐，水铝石灰白/浅黄）、条痕（针铁矿黄褐，水铝石白色）、X射线衍射（XRD，针铁矿d=4.18Å/2.69Å/2.45Å，水铝石d=3.25Å/2.56Å/2.11Å）区分；铝矾土中针铁矿是有害杂质（铁影响氧化铝白度/质量，需选矿脱除，高梯度磁选）。
- 业主沟通话术："针铁矿您肯定没听过，但您家墙刷的米黄色涂料、艺术漆、地坪漆里面，大概率都有它——不过不是天然的针铁矿，是合成的铁黄（α-FeO(OH)，跟针铁矿化学成分一模一样，只不过是化工厂合成的，颜色更鲜艳、颗粒更细、纯度更高）。铁黄是涂料里最常用的黄色颜料，无毒（铁是人体必需元素，吃进去都没事，FDA都认可）、耐光耐候（户外晒20年都不褪色）、价格便宜（一公斤才8到30块钱），以前用的镉黄、铬黄（含铅、镉、铬，剧毒，致癌）都被它替代了，现在儿童房、食品包装、玩具里的黄色基本都是铁黄。不过铁黄有个毛病——怕高温，超过200度会脱水变成铁红（颜色从黄变红），所以不能用在高温烘烤的涂料、塑料加工（PP/PE要200多度）里，那些地方要用包覆铁黄或者铁红。您家装修用的建筑涂料、艺术漆、环氧地坪都是常温固化（不到100度），放心用铁黄，没问题。买铁黄的时候一定要注意——必须是合成铁黄（颜料级，化工厂做的），不能是天然针铁矿磨的粉（那是炼铁用的，颜色暗、颗粒粗、杂质多，刷墙上会发暗、有颗粒、沉降），两者价格差10到100倍，别买错了。施工的时候，特别是打磨、搅拌、喷涂铁黄颜料的时候，一定要戴防尘口罩（最好KN95以上）——铁黄粉尘颗粒细，吸进去对肺不好，长期可能得铁尘肺，干磨的时候尤其要注意，最好加水湿磨。"
七、跨域身份
- 建材：合成铁黄颜料（建筑涂料/艺术漆/真石漆/地坪漆/水泥基/彩色沥青/陶瓷，黄色颜料，无毒耐光耐候，替代镉黄/铬黄）、天然褐铁矿（炼铁/水泥铁质校正原料）、铁黄色浆（涂料/油墨/塑料预分散色浆）
- 冶金：炼铁（天然针铁矿/褐铁矿，TFe 40-55%，脱水成赤铁矿后入高炉，次要炼铁原料，需选矿提高品位）、钢铁酸洗废液综合利用（生产合成铁黄/铁红，变废为宝）、钛白副产硫酸亚铁（生产铁黄/铁黑/铁红，钛白-氧化铁颜料联产）
- 化工：氧化铁颜料（铁黄/铁红/铁黑/铁棕，全球产量最大无机颜料，占无机颜料60%，中国产能全球第一）、催化剂（费托合成铁基催化剂/脱硝SCR催化剂（钒钛/铁基）/高温变换催化剂，针铁矿/铁黄是催化剂前驱体）、磁性材料（针铁矿脱水/还原得磁铁矿/磁记录材料，γ-Fe₂O₃磁粉，磁带/磁盘/磁卡）、铁盐（硫酸亚铁/氯化铁/硝酸铁，水处理/饲料/肥料）
- 环保：废水处理（针铁矿/铁黄吸附重金属As/Pb/Cd/Cr/磷/氟，脱色除臭，类Fenton催化剂（Fe²⁺/Fe³⁺+H₂O₂，降解有机污染物））、土壤修复（针铁矿固定重金属/改良酸性土壤/铁肥（缺铁黄化））、烟气脱硫脱硝（铁基催化剂/吸收剂）、固废利用（钢铁酸洗废液/钛白副产硫酸亚铁生产铁黄/铁红，减少固废排放）
- 电子/信息：磁记录材料（针铁矿脱水/还原得γ-Fe₂O₃磁粉，磁带/软磁盘/磁卡/磁条，第一代磁记录材料）、透明导电氧化铁（ITO替代，铁掺杂氧化锌/氧化铁透明导电膜）、电子陶瓷（铁氧体（Mn-Zn/Ni-Zn铁氧体，软磁材料，变压器/电感/天线，针铁矿/铁红是原料））、锂电池（磷酸铁锂LFP正极材料，铁源用草酸亚铁/氧化铁，针铁矿/铁黄可作铁源前驱体）
- 医药/中药：中药（褐铁矿，"禹余粮"/"太乙余粮"，《神农本草经》上品，涩肠止泻，收敛止血，用于久泻久痢/崩漏带下/便血，煅用增强收敛止血）、抗酸药（氢氧化铝/氢氧化镁，铁黄不是抗酸药）、补铁剂（硫酸亚铁/富马酸亚铁/琥珀酸亚铁，治疗缺铁性贫血，针铁矿/铁黄不是直接补铁剂（难吸收），但合成铁黄原料硫酸亚铁是补铁剂）、药用辅料（氧化铁颜料（铁黄/铁红/铁黑），药品包衣着色，FDA认可，需药用级）
- 食品/化妆品：食品添加剂（氧化铁黑/红/黄，GB 2760，糖果/巧克力/膨化食品包衣，需食品级，铁黄是其中一种）、化妆品颜料（氧化铁黄CI 77492，粉底/眼影/腮红/指甲油/防晒，FDA认可（21 CFR 73.2250，可用于眼部），需化妆品级，重金属/微生物达标）、食品接触材料（铁黄颜料用于塑料/涂料/油墨食品接触，需符合GB 4806.10/欧盟AP(89)1）、玩具（铁黄颜料用于玩具塑料/涂料，需符合GB 6675玩具安全标准，重金属达标）
- 农业：铁肥（硫酸亚铁/螯合铁（EDTA-Fe/EDDHA-Fe），治疗作物缺铁黄化（果树/蔬菜/花卉），针铁矿/铁黄不是直接铁肥（难溶/难吸收），但可作缓释铁肥/土壤改良剂）、土壤改良（针铁矿改良酸性土壤/固定重金属/补充铁（过量铁有害，需控制））、饲料添加剂（硫酸亚铁/氧化铁，补充铁（预防仔猪贫血/家禽缺铁），铁黄可作饲料着色剂/铁源（需饲料级））、农药（铁黄作农药载体/着色剂（颗粒农药/种衣剂））
- 地质/环境：土壤矿物（针铁矿是土壤中最常见铁氧化物，土壤黄色/黄褐色来源，红壤含赤铁矿（红），黄壤/棕壤含针铁矿（黄），古气候/古环境指标（针铁矿/赤铁矿比值反映古降水/古温度））、沉积成岩（针铁矿是沉积物/风化壳/氧化带常见矿物，褐铁矿主要成分，铁循环/成岩作用重要矿物）、找矿标志（针铁矿/褐铁矿是铁帽（gossan）主要成分，是硫化物矿床氧化带找矿标志（铁帽下可能有铜/铅/锌/金矿））
- 航天/军工：耐高温颜料（铁黄包覆/铁红/铬绿，耐高温涂料/发动机/导弹，耐温>500℃）、装甲材料（铁氧体/复合装甲，吸波/防弹）、吸波材料（铁氧体（Mn-Zn/Ni-Zn/六角晶系铁氧体），雷达吸波/隐身，针铁矿/铁红是原料）、红外诱饵（铁/氧化铁燃烧剂，红外干扰弹）
- 日用：化妆品（铁黄CI 77492，粉底/眼影/腮红/指甲油/防晒，最常用黄色无机颜料）、洗涤用品（铁黄作洗衣粉/洗衣液着色剂（蓝色/绿色颗粒，铁黄+酞菁蓝/铬绿））、文具（铁黄作彩色铅笔/蜡笔/水彩/马克笔黄色颜料）、玩具（铁黄作玩具塑料/涂料/橡皮泥黄色颜料，无毒）、猫砂（铁黄作猫砂着色剂/除臭剂（氧化铁吸附氨/异味））、油墨（铁黄作包装印刷/凹印/胶印黄色颜料，耐光耐候）
八、关联材料
- [[赤铁矿-原子卡]]（待建/已建，Fe₂O₃，三方晶系，红色/紫红色，莫氏5.5-6.5，弱磁性，主要炼铁矿物，铁红颜料，稳定（不脱水变色），针铁矿200-300℃脱水产物，铁氧化物三兄弟之一，常对比选型（铁黄vs铁红，铁黄耐温≤200℃，铁红耐温>1000℃，高温用铁红））
- [[磁铁矿-原子卡]]（待建/已建，Fe₃O₄，等轴晶系，黑色/灰黑色，莫氏5.5-6.5，强磁性（磁铁吸引），主要炼铁矿物，铁黑颜料，针铁矿还原产物（H₂/CO还原针铁矿得磁铁矿），铁氧化物三兄弟之一，常对比选型（铁黄vs铁黑，铁黑调暗/调灰，强磁性可用于磁性涂料/油墨））
- [[水铝石-原子卡]]（本批，α-AlO(OH)，正交晶系，与针铁矿α-FeO(OH)等结构（同结构型Pbnm，MO₆八面体双链状），化学式相似（都是MO(OH)，M=Al/Fe），外观相似（都是黄褐色/针状/纤维状），常伴生（铝矾土中一水硬铝石+针铁矿+赤铁矿，针铁矿是铝矾土中铁杂质来源，需选矿脱除），常对比选型/区分（化学成分/条痕/XRD区分））
- [[软水铝石（勃姆石）-原子卡]]（待建，γ-AlO(OH)，单斜晶系层状，与纤铁矿γ-FeO(OH)等结构，针铁矿α-FeO(OH)是正交双链，软水铝石是单斜层状，同质多象变体对比）
- [[纤铁矿-原子卡]]（待建，γ-FeO(OH)，单斜晶系层状，针铁矿α-FeO(OH)同质多象变体，红色/橙色，较少见，合成铁黄的一种，亚稳相，加热脱水成赤铁矿/磁赤铁矿，常对比选型）
- [[褐铁矿-原子卡]]（待建，不是单一矿物，是针铁矿+纤铁矿+赤铁矿+水针铁矿+黏土的混合物，黄褐色/土状，TFe 40-50%，次要炼铁原料，中药"禹余粮"，针铁矿是褐铁矿主要成分（占50-90%），建卡关联区分（褐铁矿是混合物，针铁矿是单一矿物））
- [[钛白粉-TiO2]]（已建，TiO₂，金红石/锐钛矿，白色颜料，遮盖力最强，涂料中与铁黄复配（铁黄着色+钛白遮盖，降低成本），钛白副产硫酸亚铁是合成铁黄原料（钛白-氧化铁颜料联产），常复配/产业链关联）
- [[氢氧化铝-原子卡]]（已建，Al(OH)₃，阻燃填料（200-250℃分解），与铁黄（颜料，200-300℃脱水）都是氢氧化物，分解温度接近，氢氧化铝是阻燃剂，铁黄是颜料，用途不同，常复配（阻燃涂料中氢氧化铝阻燃+铁黄着色））
- [[水镁石-原子卡]]（本批，Mg(OH)₂，天然氢氧化镁，阻燃填料（340-450℃分解），与铁黄（200-300℃脱水）都是氢氧化物，水镁石阻燃，铁黄颜料，用途不同，常复配（阻燃涂料中水镁石阻燃+铁黄着色））
- [[碳黑-原子卡]]（已建，C，黑色颜料/橡胶补强，与铁黄（黄色）都是颜料，碳黑调暗/调黑，铁黄调黄，常复配（铁黄+碳黑调暗黄/土黄/橄榄绿），对比选型（黑色用碳黑/铁黑，黄色用铁黄））
- [[立德粉与氧化锌-族卡]]（已建，立德粉ZnS·BaSO₄/氧化锌ZnO，白色颜料/防腐剂，与铁黄（黄色）都是颜料，立德粉/氧化锌白色遮盖，铁黄黄色着色，常复配（铁黄+立德粉/氧化锌调色），对比选型）
- [[碳酸钙族-族卡]]（已建，CaCO₃，重钙/轻钙，填料增量，与铁黄（颜料）复配（铁黄着色+碳酸钙增量降本），碳酸钙是涂料最大宗填料，铁黄是颜料，常复配）
- [[硫酸钡族-族卡]]（已建，BaSO₄，沉淀硫酸钡/重晶石，填料/防辐射，与铁黄（颜料）复配（铁黄着色+硫酸钡增量/耐候），对比选型）
- [[滑石矿-原子卡]]（已建，Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂，层状硅酸盐，填料/润滑剂，与铁黄（颜料）复配（铁黄着色+滑石改善施工/防沉），对比选型）
- [[高岭土-瓷土]]（已建，Al₂Si₂O₅(OH)₄，1:1型层状硅酸盐，填料/涂布，与铁黄（颜料）复配（铁黄着色+高岭土改善涂布/防沉），铝矾土中高岭石+针铁矿伴生（针铁矿是杂质），对比选型）
- [[绢云母-原子卡]]（待建，KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂，层状硅酸盐，珠光颜料/填料，与铁黄（颜料）复配（铁黄着色+云母珠光/耐候），对比选型）
- [[硅灰石-CaSiO3]]（已建，CaSiO₃，链状硅酸盐，填料/针状增强，与铁黄（颜料）复配（铁黄着色+硅灰石增强/防裂），对比选型）
- [[硅藻土-原子卡]]（已建，SiO₂·nH₂O，生物硅质岩，吸附/调湿/硅藻泥，与铁黄（颜料）复配（硅藻泥中铁黄着色+硅藻土吸附调湿），常复配）
- [[沸石-原子卡]]（已建，铝硅酸盐，多孔吸附/离子交换，与铁黄（颜料）复配（铁黄着色+沸石吸附/除臭），常复配）
- [[凹凸棒-原子卡]]（已建，镁铝硅酸盐，链层状，触变增稠/吸附，与铁黄（颜料）复配（铁黄着色+凹凸棒触变防沉），常复配）
- [[膨润土-蒙脱石]]（已建，铝硅酸盐，2:1型层状，触变增稠/吸附，与铁黄（颜料）复配（铁黄着色+膨润土触变防沉），常复配）
- 矿物填料-全品类选型族卡（针铁矿/合成铁黄属铁氧化物颜料/填料，与赤铁矿/磁铁矿/钛白粉/碳黑同族对比）
- 多孔与吸附填料族-族卡（天然针铁矿吸附性中高（比表面积小于膨润土/沸石/凹凸棒），合成铁黄吸附性好（比表面积大），对比选型/复配）
跨域身份
| 领域 | 怎么用 |
|---|---|
| 建材 | 金属屋面/幕墙/门窗/栏杆/五金，按耐蚀/强度选用 |
| 建筑 | 钢结构/钢筋/预埋件/连接件/排水系统 |
| 装饰 | 金属装饰板/艺术金属/铜艺/铁艺/不锈钢装饰 |
| 工业 | 机械制造/化工设备/管道/阀门/储罐 |
| 电子 | 电子元器件/连接器/散热片/屏蔽罩 |
| 汽车 | 车身/发动机/底盘/轮毂/排气系统 |
| 航空航天 | 飞机结构/发动机/航天器/导弹，需航空级认证（C级·跨域资质，家装不涉及，专项向厂索证） |
| 能源 | 发电设备/输电/储能/新能源电池 |
| 日用品 | 厨具/餐具/家具五金/卫浴五金 |
*建卡工程师 | 2026-08-29 | 赵志海*
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