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硫铁矿烧渣水热法制备氧化铁工艺研究

专 业: 环境工程
关键词: 硫铁矿烧渣 水热法 添加剂 硫酸铵 氧化铁
分类号: TF521.1
形 态: 共 74 页 约 48,470 个字 约 2.319 M内容
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内容摘要


氧化铁是一种无机非金属材料,它广泛的应用于磁性材料、颜料、抛光剂、铁氧体的制各和催化剂工业中。

本文研究了由硫铁矿烧渣为原料水热法制备Fe<,2>O<,3>的工艺条件,考察了反应温度、反应时间、溶液的pH、总铁浓度、nFe<’2+>/nFe<’3+>物质量的比对粗产品中总铁含量、亚铁含量、溶液过滤速度、总铁损失率的影响,得出了水热法制备氧化铁适宜条件为:

反应温度为190℃、反应时间为30min、pH为7.0、总铁浓度为3.0mol/L,n=Fe<’2+>/nFe<’3+>=0.145。

此适宜条件下制备得到的粗产品总铁含量为66.26﹪、亚铁含量2.5﹪、铁损失率为0.83﹪、溶液过滤速度60mL/min。

其粗产品主要物相是Fe<,2>O<,3>和Fe<,3>O<,4>,所得粗产品为球状粒子。

实验研究了添加剂对水热法制备氧化铁的影响。

实验结果表明添加柠檬酸、酒石酸、OP乳化剂、CTAB、NaH<,2>PO<,4>使溶液过滤速度减慢;加入SDS、PVP、CONH<,2><,2>,溶液过滤速度有所加快,但添加SDS产生大量泡沫,不利于生产,而PVP价格较贵,故选取尿素为适宜添加剂。

添加剂尿素对水热法制备氧化铁的影响规律不变,但在相同条件下,添加尿素水热法制备得到的产物颗粒明显增大。

在添加剂尿素的存在下,水热法制备氧化铁适宜的条件为:

反应温度为140℃、反应时间为30min、pH为7.0、nFe<’2+>/nFe<’3+>=0.145,每200mL酸浸液中尿素用量为0.72g。

在此条件下制备得到的粗产品中总铁含量为65.09﹪、亚铁含量2.49﹪、铁损失率为0.66﹪、溶液过滤速度34mL/min。

添加尿素不影响水热产物形貌和晶形,制备得到的水热粗产品物相为Fe<,2>O<,3>、Fe<,3>O<,4>、FeOOH,产物颗粒为球状。

以硫铁矿烧渣酸浸液为原料水热法制备氧化铁,所得硫酸铵溶液质量浓度为28~30﹪,滤液中Fe<’2+>为0.001 mol/L、Fe<’3+>为0.002 mol/L。

回收硫酸铵适宜的条件为:

pH为9,双氧水的加入量为与滤液体积之比为1:

200。

在此条件下,回收所得到的NH<,4><,2>SO<,4>产品质量达到GB535-1995优等品标准..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 前言
1.1硫铁矿烧渣及其综合利用现状
1.1.1用作建筑材料
1.1.2选矿炼铁
1.1.3制备硫酸亚铁
1.1.4制作铁系颜料
1.1.5制备高纯氧化铁
1.1.6有色金属及贵金属的回收利用
1.1.7在环境保护中的应用
1.2.氧化铁的生产及其应用
1.2.1氧化铁的制备
1.2.2氧化铁制备工艺改进
1.2.3纳米氧化铁的制备
1.3硫铁矿烧渣制备氧化铁的研究意义
第二章 水热法制备氧化铁
2.1实验
2.1.1实验原理
2.1.2实验原料
2.1.3实验仪器
2.1.4实验步骤
2.1.5分析与检测
2.2实验结果与讨论
2.2.1反应温度的影响
2.2.2反应时间的影响
2.2.3溶液pH值的影响
2.2.4总铁浓度的影响
2.2.5 nFe2+与nFe3+物质量之比的影响
2.3本章结论
第三章 添加剂对水热法制备氧化铁的影响
3.1实验步骤
3.2实验结果与讨论
3.2.1添加剂的选择
3.2.2 CONH22对水热法制备氧化铁的影响
3.3热重—差热分析TG-DSC
3.4本章结论
第四章 硫酸铵的回收及水热法制备氧化铁物料衡算
4.1回收实验步骤
4.2硫酸铵回收实验结果与讨论
4.2.1双氧水用量的影响
4.2.2 pH的影响
4.2.3最佳pH下双氧水投加量的影响
4.2.4硫酸铵回收放大实验
4.3水热法制备氧化铁实验室放大实验
4.4水热法制备氧化铁工艺流程
4.5水热法制备氧化铁物料衡算及物料利润估算
4.6本章结论
第五章 结论
参考文献

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中图分类: > TF521.1 > 工业技术 > 冶金工业 > 炼铁 > 原材料 > 铁矿石

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