[发明专利]一种磷铁的回收利用方法

说明书

技术领域

本发明属于化工冶金技术领域，具体涉及一种磷铁的回收利用方法。

背景技术

过渡金属磷化物兼具离子晶体、过渡金属和共价固体的特性，从而表现出独特的物理化学性质。过渡金属磷化物除了在油品中具有良好的加氢脱硫（HDS）、加氢脱氮（HDN）及加氢脱氧（HDO）活性之外，在选择性催化加氢的催化反应、抗腐蚀、污水处理和光催化降解等领域具有潜在的用途。其中，在相同的测试条件下，同类磷化物的活性顺序是：Ni₂P>WP>MoP>CoP>Fe₂P。Ni₂P具有优良的导电性、热稳性和机械强度，以及特殊的晶体结构和优异的HDS催化性能，其催化活性可与贵金属相媲美，但其成本却比贵金属低的多。对过渡金属磷化物的制备及应用是近年来的研究热点。

现有技术中一种过渡金属磷化物的制备方法，是采用在溶剂热体系中将镍盐和黄磷进行固液反应，过滤，洗涤，真空干燥后得到过渡金属磷化物。一种镍三磷(Ni₃P)的合成方法，是通过将两种金属盐进行水热反应，反应产物进行抽滤并在无氧氛围下进行退火处理，将半成品洗涤，烘干得到体相Ni₃P。一种裂解汽油加氢精制的方法，是通过将金属盐和次亚磷酸盐、助剂和络合剂溶解浸渍载体，焙烧得到含有Ni₂P物相的催化剂，活性组分是金属钴、钼、镍、钨中的一种或多种金属硫化物和Ni₂P的复合催化剂，该催化剂活性高，稳定性好，可将裂解汽油中的含硫化合物和烯烃基本全部转化。一种铁参杂磷化镍催化剂的制备方法，是通过将铁盐、镍盐和尿素进行水热反应，冷却抽滤得到铁镍水滑石，再加入表面活性剂和磷酸搅拌，固液分离，洗涤，烘干得到铁掺杂磷化镍催化剂。

目前，金属磷化物的制备方法包括：金属和红磷单质直接化合、金属卤化物与膦（Na₃P等）固态置换、金属磷酸盐还原、次磷酸盐磷化法、磷化氢磷化法、溶剂热合成法、低温等离子还原法和有机金属化合物分解等。在所有这些制备方法中，有的制备程序复杂，有的需要非常昂贵的原料，或者产生有毒的副产物造成磷化物污染。

同时，磷铁是一种磷化工生产过程中产生的副产物,磷矿中含有少量铁,在高温下与矿石中的磷反应生成磷化铁。按每生产1 t黄磷副产磷铁0.1~0.2 t估算,每年磷化工的磷铁副产在30万t以上, 磷铁是一种热法制磷及钙镁磷肥等生产过程中的副产物。磷矿资源愈加枯竭,因此合理回收利用磷化工产生的大量磷铁副产物便日渐重要。因此，开发一种能回收利用磷化工产生的大量磷铁副产物又能解决金属磷化物制备中技术问题的方法是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磷铁的回收利用方法。

本发明的目的是这样实现的，所述的磷铁的回收利用方法包括以下具体步骤：

A、将原料磷铁中加入氧化钙，使原料磷铁中的二氧化硅和氧化钙的摩尔比为1:1~3，混匀、压片后置入真空炉中，在真空度为10~30Pa，温度为1200~1500℃条件下保温30~60min，冷却至室温，得到上层渣样弃去，收取下层产品a备用；

B、将下层产品a中加入镍粉，配料重量比为：产品a：镍粉=3~5:1，混匀、压片后置入真空炉中，在炉内压强为10~100Pa，温度为1000~1500℃条件下保温30~60min，冷却至室温，得到磷化物总含量98%以上、Si%＜0.07%的磷铁与磷镍铁的混合物。