硫鐵礦燒渣水熱法制備氧化鐵工藝研究.pdf

1、氧化鐵是一種無機(jī)非金屬材料，它廣泛的應(yīng)用于磁性材料、顏料、拋光劑、鐵氧體的制各和催化劑工業(yè)中。 本文研究了由硫鐵礦燒渣為原料水熱法制備Fe<,2>O<,3>的工藝條件，考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、溶液的pH、總鐵濃度、nFe<'2+>/nFe<'3+>(物質(zhì)量的比)對(duì)粗產(chǎn)品中總鐵含量、亞鐵含量、溶液過濾速度、總鐵損失率的影響，得出了水熱法制備氧化鐵適宜條件為：反應(yīng)溫度為190℃、反應(yīng)時(shí)間為30min、pH為7.0、總鐵濃度為3.0

2、mol/L，n=Fe<'2+>/nFe<'3+>=0.145。此適宜條件下制備得到的粗產(chǎn)品總鐵含量為66.26﹪、亞鐵含量2.5﹪、鐵損失率為0.83﹪、溶液過濾速度60mL/min。其粗產(chǎn)品主要物相是Fe<,2>O<,3>和Fe<,3>O<,4>，所得粗產(chǎn)品為球狀粒子。 實(shí)驗(yàn)研究了添加劑對(duì)水熱法制備氧化鐵的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明添加檸檬酸、酒石酸、OP乳化劑、CTAB、NaH<,2>PO<,4>使溶液過濾速度減慢；加入SDS、PV

3、P、CO(NH<,2>)<,2>，溶液過濾速度有所加快，但添加SDS產(chǎn)生大量泡沫，不利于生產(chǎn)，而PVP價(jià)格較貴，故選取尿素為適宜添加劑。 添加劑尿素對(duì)水熱法制備氧化鐵的影響規(guī)律不變，但在相同條件下，添加尿素水熱法制備得到的產(chǎn)物顆粒明顯增大。在添加劑尿素的存在下，水熱法制備氧化鐵適宜的條件為：反應(yīng)溫度為140℃、反應(yīng)時(shí)間為30min、pH為7.0、nFe<'2+>/nFe<'3+>=0.145，每200mL酸浸液中尿素用量為0.7

4、2g。在此條件下制備得到的粗產(chǎn)品中總鐵含量為65.09﹪、亞鐵含量2.49﹪、鐵損失率為0.66﹪、溶液過濾速度34mL/min。添加尿素不影響水熱產(chǎn)物形貌和晶形，制備得到的水熱粗產(chǎn)品物相為Fe<,2>O<,3>、Fe<,3>O<,4>、FeO(OH)，產(chǎn)物顆粒為球狀。 以硫鐵礦燒渣酸浸液為原料水熱法制備氧化鐵，所得硫酸銨溶液質(zhì)量濃度為28～30﹪，濾液中Fe<'2+>為0.001 mol/L、Fe<'3+>為0.002 mol