硫鐵礦燒渣水熱法制備氧化鐵紅的研究.pdf

1、硫鐵礦燒渣是硫鐵礦焙燒生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，綜合利用硫鐵礦燒渣既有利于消除燒渣產(chǎn)生的環(huán)境污染，又能使燒渣作為資源再次利用。因此，硫鐵礦燒渣的綜合利用具有十分重要的意義，利用硫鐵礦燒渣所得到高純的Fe2(SO4)3和FeSO4來(lái)制備高性能的氧化鐵系顏料，開(kāi)辟了綜合利用硫鐵礦燒渣的新途徑。 目前，利用硫鐵礦燒渣制備氧化鐵紅產(chǎn)品發(fā)展迅速，但是燒渣的成分一定程度限制了其發(fā)展，主要因?yàn)闊泻罅胯F的同時(shí)也富含較多的雜質(zhì)，而這些

2、雜質(zhì)在制備產(chǎn)品的階段又難以去除，使得產(chǎn)品的檔次不高，影響了產(chǎn)品的性能。所以利用硫鐵礦燒渣開(kāi)發(fā)高檔次氧化鐵紅產(chǎn)品成為研究的熱點(diǎn)和生產(chǎn)的關(guān)鍵。 本課題以廣東省云浮硫鐵礦燒渣為主要原料。首先，采用酸浸除雜，研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、硝酸體積比濃度、液固比(L：S)和混酸對(duì)鋁浸出率的影響。通過(guò)比較浸出效果，當(dāng)溫度為60℃-80℃，時(shí)間為6h，硝酸體積比濃度為10％和L：S為2:1時(shí)達(dá)到最佳。而后加入適量絡(luò)合劑“H”鋁浸出率可到47.8％

3、。 然后，以除雜后的硫鐵礦燒渣為原料水熱法制備高性能的氧化鐵紅?？疾炝朔磻?yīng)總鐵濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、溶液的pH和nFe2+/nFe3+(物質(zhì)量的比)對(duì)氧化鐵紅性能的影響，得出了水熱法制備氧化鐵紅適宜條件為：反應(yīng)總鐵濃度為2.0mol·L-1、反應(yīng)溫度為200℃、反應(yīng)時(shí)間為0.5h、pH為8.0和nFe2+/nFe3+=0.11。此適宜條件下水熱法所得鐵紅產(chǎn)品符合GB1863-89國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的氧化鐵紅產(chǎn)品，產(chǎn)物主要物相為α-

4、Fe2O3，顆粒為大小均勻的假立方形，粒徑約為0.50～0.75μm。 本文還研究了添加劑對(duì)水熱法制備氧化鐵紅的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明NaH2PO4、檸檬酸、SDS、酒石酸、HEDP及尿素對(duì)氧化鐵紅粒子形貌和粒徑具有顯著的影響。各添加劑濃度不同所得氧化鐵紅形貌和粒徑各異。以上產(chǎn)品經(jīng)XRD物相分析證實(shí)均為α-Fe2O3。 利用吹脫法對(duì)水熱法產(chǎn)生的硫銨廢水進(jìn)行處理和回收。在硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11％時(shí)，最適宜工藝參數(shù)為pH=12、C