[发明专利]一种以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法

权利要求书

1.一种以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法，其特征在于，包括首先制备纳米氧化铁，其制备方法包括以下操作步骤：

1）取一定量的烧结灰，用水清洗后，通过磁选分离出初级固体物质；

2）将磁选出的初级固体物质再次用水清洗，清洗后再次进行磁选，测定磁选后剩余水的电导率，保留二次磁选固体物质；

3）对二次磁选固体物质重复步骤2）多次至电导率稳定，得初级纯化固体物质；

4）将步骤3）制备的初级纯化固体物质依次进行碱洗、抽滤和水淋洗，淋洗后测定水的电导率，重复碱洗、抽滤和水淋洗多次至电导率稳定，得纯化固体物质；

5）将步骤4）制备的纯化固体物质烘干，即得纳米氧化铁。

2.如权利要求1所述的以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法，起特征在于，还包括还原纳米氧化铁的操作步骤，包括将步骤5）制备的纳米氧化铁在还原性气体和稳定性气体的混合气环境下进行还原处理。

3.如权利要求1或2所述的以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法，其特征在于，所述水为去离子水。

4.如权利要求3所述的以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法，其特征在于，步骤1）中烧结灰与去离子水的比例为1：0.6～8。

5.如权利要求4所述的以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法，其特征在于，步骤1）中清洗的次数为1～10次。

6.如权利要求4或5所述的以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法，其特征在于，步骤4）采用NaOH溶液进行碱洗。

7.如权利要求6所述的以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法，其特征在于，所述NaOH溶液的浓度为0.1～0.6 mol/L。

8.如权利要求2所述的以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法，其特征在于，所述混合气中还原气体为H₂、CO和/或NH₃，其体积含量为1～45％；稳定性气体为N₂、Ar和/或He。

9.如权利要求2或8所述的以烧结灰为原料制备纳米铁及其氧化物的方法，其特征在于，所述还原处理为升温至280℃～480℃，将纳米氧化铁主要还原为纳米四氧化三铁；

或升温至400℃～700℃，将纳米氧化铁主要还原为纳米氧化亚铁；

或升温至500℃～1100℃，将纳米铁主要还原为纳米铁；

其中以1～20℃/min的升温速率，反应时间为1～300min。