[发明专利]一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶的方法

摘要

本发明公开了一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶的方法。它是一种成本低廉，反应条件低得对铁尾矿这种固体废弃物的再利用途径。它包括如下步骤：铁尾矿前处理；酸洗提铁；碱溶提硅；溶胶凝胶化；凝胶后处理；制备氧化铁粉体及常压干燥。本发明制备的二氧化硅气凝胶经测试具有较低的密度，较高的孔隙率；制备的氧化铁粉体具有粒径小且分布均一的特点。由此得出本发明制备的氧化铁粉体及二氧化硅气凝胶具有优良的性能，有着广泛的应用价值。本发明原料来源广泛，价格低廉，设备要求低，反应条件温和，适用于大规模生产。

主权项

1.一种从铁尾矿同时制备氧化铁和二氧化硅气凝胶的方法，其特征在于包括以下步骤：1）将铁尾矿研磨粉碎并过100目筛，得到磨细后的铁尾矿；2）将步骤1）的磨细后的铁尾矿放入马弗炉内加热到850‑950℃进行活化，保温4.5‑5.5小时，制得活化后的铁尾矿粉；3）将步骤2）中的活化后的铁尾矿粉与盐酸混合并搅拌反应，反应结束后过滤，滤渣进行干燥，滤液用容器收集；4）将步骤3）中的滤渣与氢氧化钠颗粒混合并搅拌均匀，放入马弗炉中500‑600℃保持1.5‑2.5小时，制得碱熔反应后的铁尾矿；5）将步骤4）中的碱熔反应后的铁尾矿融入水中进行加热反应，反应结束后过滤得粗硅溶液；6）将步骤5）中的粗硅溶液过阳离子交换树脂，再用氨水溶液调节粗硅溶液pH值为6.5‑7.5，静置得凝胶；7）凝胶老化：在步骤6）中制得的凝胶加入凝胶老化液中，室温下静置20‑26小时老化，得二氧化硅水凝胶；8）溶剂交换：将步骤7）中老化后的二氧化硅水凝胶浸入正己烷中22‑26小时将凝胶内的水置换出来，得胶体；9）表面改性：将步骤8）中的凝胶浸入改性液室温静置12‑24小时，并将制得的改性凝胶于85‑95℃下常压干燥5‑7小时，得以铁尾矿为原料制备的疏水二氧化硅气凝胶；10）将步骤3）中的滤液在超声环境下用氨水调节至pH为7‑8，出现大量沉淀，静置后过滤，滤渣干燥备用；11）将步骤10）中干燥后的滤渣放入马弗炉内，在600℃‑700℃的温度下焙烧1.5‑2.5小时，最后制得氧化铁纳米粉体。