[发明专利]一种利用冶金粉尘定向制备多元磁性铁基复合材料、方法及应用

说明书

本发明公开了一种利用冶金粉尘定向制备多元磁性铁基复合材料、方法及应用，该制备方法包括以下步骤：将碳粉与粒径均匀的冶金粉尘混合，经碳热还原反应，制得多元磁性铁基复合材料。其中，复合材料的制备过程的实施条件容易控制，可以通过调节温度、时间和碳/尘比来控制多元磁性铁基复合材料的结构和组成，从而实现定向控制，本发明所得到的磁性铁基材料在各工业领域有着巨大的应用价值，也为冶金粉尘这一钢铁企业固体废弃物的功能化提供了重要应用途径。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，且特别涉及一种利用冶金粉尘定向制备多元磁性铁基复合材料、方法及应用。

背景技术

随着工业生产的迅速发展，工业固体废弃物的种类和数量不断增加。钢铁产业作为我国国家建设支柱性产业，在其生产过程中产生大量固体废弃物-废渣和粉尘。这些废弃物所含的各种重金属会对环境造成极大危害。然而，从其化学成分来看，废渣和粉尘却都有着各自的特点，这也为其作为资源再次有效利用提供了廉价而丰富的原材料。相对于废渣，冶金粉尘更具有环境危害性。

虽然粉尘再利用的研究已有所发展，但资源化工序、潜在的二次污染和基础化工材料对粉尘及其衍生产品的成本制约、较窄的应用领域等，仍然是限制粉尘有效应用开发的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用冶金粉尘定向制备多元磁性铁基复合材料、方法及应用，本发明所得到的多元磁性铁基材料在各工业领域有着巨大的应用价值，也为冶金粉尘这一钢铁企业固体废弃物的功能化提供了重要应用途径。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出了一种利用冶金粉尘原位制备多元磁性铁基复合材料的方法，包括以下步骤：

将碳粉与粒径均匀的冶金粉尘混合，经碳热还原反应，制得多元磁性铁基复合材料。

本发明还提供一种由上述制备方法制备得到的多元磁性铁基复合材料。

本发明还提供一种上述多元磁性铁基复合材料的应用，将上述多元磁性铁基复合材料应用于污水处理。

本发明的有益效果是：

(1)方法实施所需的设备简单，操作工艺流程容易实现，稳定性较易保证；

(2)主要原材料来自于冶金固体废弃物，成本低，既减小了废弃物对环境的污染，又实现了废弃物的资源化和功能化；

(3)实施条件容易控制，可以通过调节温度、时间和碳/尘比来控制产品多元磁性铁基复合材料的结构和组成，从而实现定向控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中的冶金粉尘球磨前后的SEM图，

图2为本发明实施例1中的冶金粉尘球磨前后的粒度分布变化图，

图3为本发明实施例1中在700℃、1000℃煅烧时的多元磁性铁基复合材料的XRD图，

图4为本发明实施例1中在700℃、1000℃煅烧时的多元磁性铁基复合材料的磁滞回线图，

图5为本发明实施例2中多元磁性铁基复合材料的XRD图，

图6为本发明实施例3中多元磁性铁基复合材料的XRD图，

图7为本发明实施例4中多元磁性铁基复合材料的XRD图。

具体实施方式