高酸浸出渣硫酸体系赤铁矿法制备高纯氧化铁粉研究

摘要

有色金属冶金废渣会对土质和地下水造成破坏性的损害。为尽可能地减少其堆存对生态环境的污染，有效利用冶金渣中的铁资源并综合回收其他有价金属、实现冶金弃渣资源最大化，本论文提出高酸浸出渣硫酸体系赤铁矿法制备高纯氧化铁粉的研究，采用“熟化水浸—净化除杂—深度脱硅—赤铁矿法沉铁”的流程，以湿法炼锌厂的高酸浸出渣为原料制备氧化铁粉，并对净化液深度脱硅以及赤铁矿法沉铁的关键工序进行了系统的研究。研究结果对新工艺的实际应用及推广具有重要的意义。
　　 深度脱硅试验结果表明，硫酸体系深度净化液通过牺牲部分铁源吸附脱除溶液中微量硅的方案是可行的。通过单因素条件试验，确定净化液深度脱硅最佳工艺条件为:反应温度60℃，终点pH=5.5，氧化剂用量为2mL/200mL净化液，反应时间60min，絮凝剂A用量为0.1g/L。在最佳工艺条件下，溶液中硅含量接近1ppm，脱硅率可达90％以上;铁浓度接近30g/L，可达赤铁矿法沉铁铁浓度要求;锌浓度基本维持在100g/L左右。
　　 以高压氧气和双氧水为氧化剂进行赤铁矿法沉铁，均可得到合格（达到YHT5以上标准）的铁氧体用氧化铁粉。双氧水氧化赤铁矿法所得的氧化铁粉，可制备初始磁导率接近NICERA公司的BM40的低功耗软磁铁氧体和接近TDK公司的DN40的高磁导率锰锌软磁铁氧体。由高压氧气进行赤铁矿法沉铁的单因素试验，确定其最佳工艺条件为:搅拌速度800r/min、反应时间3h、反应温度210℃、氧压2.4MPa。最佳工艺条件下，沉铁率可达92.94％。

目录

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摘要

第一章 文献综述

1．1 湿法炼锌

1．1．1 概述

1．1．2 湿法炼锌除铁方法

1．1．3 锌浸出渣处理方法

1．2 锰锌软磁铁氧体

1．2．1 概述

1．2．2 锰锌铁氧体材料制备方法

1．2．3 冶金废料制备铁氧体方法

1．3 课题研究的意义及内容

第二章 实验原料、流程及方法

2．1 试验原料及试剂

2．1．1 试料

2．1．2 辅助物料及试剂

2．2 试验流程

2．3 试验设备及方法

2．3．1 净化液深度脱硅

2．3．2 赤铁矿法沉铁

2．3．3 锰锌软磁铁氧体材料制备

2．4 分析与检测方法

2．4．1 化学分析

2．4．2 样品表征与检测

第三章 净化液深度脱硅试验研究

3．1 引言

3．2 试验原理

3．3 试验结果及讨论

3．3．1 氧化剂用量对试验结果的影响

3．3．2 絮凝剂A用量对试验结果的影响

3．3．3 反应时间对试验结果的影响

3．3．4 终点pH对试验结果的影响

3．3．5 反应温度对试验结果的影响

3．3．6．综合扩大实验

3．4 本章小结

第四章 脱硅后液赤铁矿法沉铁及制备软磁铁氧体试验研究

4．1 引言

4．2 试验原理

4．3 试验结果及讨论

4．3．1 双氧水氧化赤铁矿法沉铁

4．3．2 高压氧气氧化赤铁矿法沉铁

4．3．3 氧化铁粉预处理

4．3．4 锰锌软磁铁氧体制备

4．4 本章小结

第五章 结论及建议

5．1 结论

5．1 建议

参考文献

致谢

攻读学位期间的主要研究成果