超细高纯磁用氧化铁的制备及工艺设计

摘要

我国每年约产700～1000万吨钛白副产七水合硫酸亚铁,这些废副产品大部分被抛弃,既浪费资源又污染环境。本文以钛白副产硫酸亚铁、农用碳铵、氨水为原料,采用液相沉淀法制得高纯磁用氧化铁,不仅可以发展高档氧化铁生产工艺,降低生产成本,而且可以合理利用资源保护环境。
　　 本文主要研究了钛白副产硫酸亚铁的精制除杂,高纯磁用氧化铁的合成及2000t/a高纯磁用氧化铁的工艺设计。
　　 在硫酸亚铁的精制除杂实验中,通过加入浸泡工序改进了精制工艺,提高了产品纯度;得出最佳的水解pH范围为5.1～5.3;0.33%的非离子型聚丙烯酰胺絮凝效果较好。
　　 在高纯磁用氧化铁的合成试验中,主要研究了该合成反应的最佳工艺条件:原料中FeSO4:NH4HCO3:NH3的摩尔比为1:0.8:0.5;反应温度为40℃;碳铵浓度为20%:硫酸亚铁浓度为2.4～2.8mol/L;当取50mL硫酸亚铁进行反应时,碳铵和氨水的混合液加料速度为前1/3时间内恒定2mL/min;剩余时间维持在3mL/min;煅烧温度为800℃。在最佳条件下制得α-Fe2O3,粒度约为100nm,主含量为99.4%。此外,由实验可知反应物中氨比增大,产品由球型变为哑铃型,轴比增加,活性减弱。
　　 在2000t/a高纯磁用氧化铁的工艺设计阶段确定了工艺路线,并设计绘制了工艺流程图;进行了物料衡算,得出各工序设备的进、出料组成,并设计绘制了物料流程图;进行了设备选型计算,形成设备一览表。进行了设备布置设计,作出设备布置图。
　　 本文主要针对工业化生产进行研究,具有很强的实际生产价值。