[发明专利]一种用含铁废料制备掺杂纳米氧化铁的方法

权利要求书

1.一种用含铁废料制备掺杂纳米氧化铁的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将工业含铁废料研磨成粒径为200目以下的粉末，用稀硫酸、稀盐酸或稀硝酸在50～90℃下浸出1～3h，提取铁及废渣中的其他有价元素，过滤获得滤液，在滤液中加入适量双氧水使其中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺；

(2)稀释浸出液，控制其中的Fe³⁺浓度为0.01～0.1mol/L，用稀释氨水或者氢氧化钠或者氢氧化钾溶液调整pH为4～10，使稀释的浸出液沉淀出以Fe(OH)₃为主的沉淀物，过滤并洗涤沉淀物；

(3)用有机酸溶液在60℃下溶解沉淀物，待沉淀彻底溶解，在不超过60℃的温度下蒸发水分并形成胶状物质作为纳米氧化铁制备的前驱体；

(4)将步骤(3)所获得的前驱体在500～700℃下煅烧1～3h，获得掺杂纳米氧化铁粉。

2.根据权利要求1所述的用含铁废料制备掺杂纳米氧化铁的方法，其特征在于：所述工业含铁废料包括高炉布袋尘、湿法炼锌回转窑渣以铁为主，同时含有其他金属元素的含铁废料。

3.根据权利要求1所述的用含铁废料制备掺杂纳米氧化铁的方法，其特征在于：所述以Fe(OH)₃为主的沉淀物，同时含有Al、Si、Ti、Zn、Cu、Ca、Mn等金属元素中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的用含铁废料制备掺杂纳米氧化铁的方法，其特征在于：所述的有机酸为柠檬酸、酒石酸等有机酸，有机酸与浸出液中Fe³⁺的摩尔比为2～4:1。

5.根据权利要求1所述的用含铁废料制备掺杂纳米氧化铁的方法，其特征在于：所制备的掺杂纳米氧化铁粉，是掺杂有Al、Si、Ti、Zn、Cu、Ca、Mn等金属元素中的一种或几种的纳米氧化铁粉，其光催化性能要优于纯纳米氧化铁。

6.根据权利要求1所述的用含铁废料制备掺杂纳米氧化铁的方法，其特征在于：掺杂元素的种类及掺杂量可以通过改变浸出液的pH值来调整，当调整浸出液pH值为7～8之间时，所获得的沉淀制备的掺杂纳米氧化铁光催化效果最佳。

7.根据权利要求1所述的用含铁废料制备掺杂纳米氧化铁的方法，其特征在于：根据沉铁pH值及煅烧温度、煅烧时间的不同，所获得的纳米氧化铁可以是α氧化铁、四氧化三铁或α氧化铁与四氧化三铁的混合物，当形成α氧化铁与四氧化三铁的混合物时具有最佳的催化效果。