[发明专利]一种利用电炉粉尘和轧钢皮制备铁氧体的方法

说明书

本发明公开了一种利用电炉粉尘和轧钢皮制备铁氧体的方法，以电炉粉尘和轧钢皮为原料，通过低温焙烧及氨法浸出从电炉粉尘中分离回收得到含锌浸出液，并通过酸浸从轧钢皮中得到含铁酸浸液；然后通过中和共沉淀法制备出尖晶石型铁氧体磁性材料，使电炉粉尘中的锌和轧钢皮中的铁最终以锌铁氧体产品形式回收，产品附加值高，不仅解决了电炉粉尘及轧钢皮的堆积问题，为电炉粉尘、轧钢皮的高效、高价值利用提供新的思路，同时降低了尖晶石型铁氧体的生产成本，提高了经济效益。

技术领域

本发明涉及废物资源化利用及环保工程技术领域，具体涉及一种利用电炉粉尘和轧钢皮制备铁氧体的方法。

背景技术

尖晶石型铁氧体(MFe₂O₄)是指一种含有三价铁离子氧化物的磁性材料(M为Ni、Zn、Mn和Mg等元素)，它是由Fe³⁺与其他一种或几种金属离子组成的复合氧化物；由于它稳定性良好、磁电性能优越，在铁流体、磁媒体、催化剂、高密度储存磁等领域的广泛应用，已经引起了广大研究学者的兴趣和关注；其中，由于(Ni-Zn)Fe₂O₄具有很高的饱和磁感应强度(Ms)和较低的矫顽力(Hc)，已经被广泛的应用于各种软磁材料中。

目前，锌铁氧体的制备方法主要有：化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、高能球磨法、自蔓延高温合成法、模板法等；化学共沉淀法是将一定量的M²⁺离子(M为Ni、Co、Mn、Cu、Zn等)盐溶液与Fe³⁺离子盐溶液按化学计量比n(M²⁺):n(Fe³⁺)＝1:2混合，然后加入一定量的沉淀剂，如氨水、氢氧化钠等，使金属离子形成沉淀物，再用去离子水洗涤数次沉淀后，将沉淀于高温下煅烧得到最后产物；且上述各种制备方法多以纯度较高的含锌化合物和含铁化合物为原料，少有以废弃物或者一次资源为原料合成铁氧体的研究，这无疑增加了生产成本，同时有研究证明金属离子的掺杂可能有益于尖晶石铁氧体磁性能的提高。

轧钢皮是一种无氟、高铁的废原料，目前对轧钢皮的利用除用作炼钢熔剂外，一般都是把它做为烧结矿的原料转化成含纸原料，而没有发挥出轧钢皮无氟、高铁的优势，在资源利用上是个很大的浪费，从效益上看也是很不合算的。

电炉炼钢粉尘中不仅含有大量的铁、碳元素，还含有锌、铅、锰等少量有用元素，目前，处理电炉炼钢粉尘的主要方法是：(1)将电炉炼钢粉尘固化填埋、露天堆放或者低价出售。该方法主要问题是对生态环境造成了破坏，且有价金属资源没有得到回收利用；(2)将电炉炼钢粉尘经过烧结后返回高炉重新利用；该方法虽然有效回收了Fe元素，但对于其他元素未能得到回收，而是在烟尘中富集，造成了资源的浪费，部分元素特别是Zn在高炉烟道的富集还会引起高炉结瘤，影响高炉的使用寿命；(3)将电炉炼钢粉尘经过环形炉、回转窑或转底炉等高温还原后得到金属化球团和含氧化锌、氧化铅烟尘，该方法设备投资较大，金属化球团需要一定的机械强度和合适的金属化率；此外，该方法只达到了对电炉炼钢粉尘中的锌和铁分离和富集的目的，产品工业附加值低；(4)将电炉炼钢粉尘经过酸法或碱法湿法工艺得到金属锌或锌化合物；这些方法仅对粉尘中的锌进行回收，资源综合利用率低，处理粉尘的经济效益差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种利用电炉粉尘和轧钢皮制备铁氧体的方法，利用从电炉粉尘中分离回收的锌、及轧钢皮无氟、高铁的优势，通过共沉淀法制备出尖晶石型铁氧体磁性材料，不仅解决了电炉粉尘及轧钢皮的堆积问题，为电炉粉尘、轧钢皮的高效、高价值利用提供新的思路，同时降低了尖晶石型铁氧体的生产成本，提高了经济效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用电炉粉尘和轧钢皮制备铁氧体的方法，包括如下步骤：

S1、对电炉粉尘、轧钢皮分别进行干燥、研磨后备用；

S2、将步骤S1得到的轧钢皮原料用盐酸溶液浸出，然后离心得到含铁酸浸液；