氧化铁红的合成方法从大的方面讲有干法和湿法两种。其中干法又分为铁盐焙烧法和含铁矿物生产法，湿法包括硫酸法、硝酸法和混酸法。根据晶种制备及氧化过程所用中和剂的不同，湿法又分为铁皮法和氨法。
就干法工艺而言，以铁矾煅烧法为例，可以以七水硫酸亚铁为原料，经脱出结晶水后 ，投入到焙烧窑中，控制温度条件使硫酸亚铁分解为氧化铁和二氧化硫气体，经焙烧处理制得α-Fe2O3,所产生的二氧化硫气体经除尘净化进入制化后酸系统，经转化吸收制得副产品硫酸。此外，干法工艺还有铁黄焙烧法、铁黑焙烧法。在以含铁矿物为原料生产氧化铁红时，以镜铁矿为例，工艺过程包括矿石的精选、细磨、物相转化、焙烧、水萃、洗涤、脱水、干燥和包装等。生产过程有三氧化硫气体产生，经除尘净化后进入制酸系统或脱硫系统，经处理制得硫酸或其他硫酸盐后无害排空。
湿法工艺中的硫酸法是以硫酸铁盐为原料，首先制得纯净的硫酸亚铁溶液，然后经稀释、调整PH值并在一定温度条件下通风氧化制得晶种。然后再将晶种转化在反应器中，经稀释并调整PH值后，控制温度条件，以铁屑或氧化铁皮为中和剂通风氧化，使反应体系中的晶种粒径逐渐长大，当色浆色光符合相应标准时即进行分离，将分离出的氧化铁红洗涤、干燥、包装即得氧化铁红产品。
硝酸法是以硝酸铁盐为原料，原则工艺流程与硫酸法相同。
混酸法工艺是以硝酸铁盐为原料制备晶种，氧化过程加入硫酸亚铁溶液。其他工艺过程与硫酸法相同。
氨法工艺与上述湿法工艺的区别在于在晶种制备和氧化合成过程所适用的中和剂不同，上述工艺使用的是中和剂是铁屑或铁皮，氨法工艺所使用的中和剂是氨水或氨气。
从技术成熟度考虑，铁皮中合法工艺最为成熟。从产品质量角度考虑，硝酸法质量最优，混酸法次之，硫酸法和氨法居混酸法之后。从成本角度看，硝酸法成本最高，硫酸法次之，氨法成本最低。从环保情况看，氨法工艺，工艺废水可以循环利用，环保优势明显。
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