优化Ruthner工艺制备高纯氧化铁的研究

论文摘要

目前,高端高纯氧化铁生产技术主要掌握在日本JFE、TESUTE等氧化铁制造企业手中,国外企业依据高纯氧化铁生产技术牢牢控制着各类铁氧体制品。国内软磁铁氧体材料一方面由于起步较晚,另一方面由于原材料限制,因此,国内软磁铁氧体材料生产技术与国外先进企业有一定差距,氧化铁原材料品味低已经成为目前国内磁性材料发展的重要阻碍。喷雾焙烧法(Spray Roasting,亦称Ruthner方法)工艺是制备氧化铁红的重要工艺,然而该工艺制备的产品仍存在很多问题,纯度不够和反应活性低是十分致命的缺点。本文主要针对Ruthner工艺进行研究并优化,该工艺路线是将酸洗废液经溶铁罐反应后,加入20%的氨水调整pH值,再通入压缩空气生成三价铁将溶液中的Si02包覆,然后加入絮凝剂,将生成的Fe(OH)3连同Si02一起沉降,以除去酸洗液中的Si02,除硅的同时去除Al、P、Gr、Ni等一同除去。文中对Ruthner工艺进行了系统的研究,在此基础上研究优化Ruthner工艺,制备超高纯氧化铁,填补了国内空白。得到的主要结论如下：对除硅工艺和喷雾焙烧工艺进行研究并优化工艺参数。研究结果表明,影响除硅的主要因素有pH值、絮凝剂效果等,而影响pH值的因素有氨水加入比例及方式和反应时间等因素。影响焙烧后氧化铁性能的主要因素有废酸浓度、喷洒量及压力、反应温度、炉内负压、空煤比、炉内含氧量等。为了进一步提高氧化铁的化学物理品质,本研究优化了Ruthner工艺,对焙烧后氧化铁采用去离子水漂洗的技术进行再处理,进一步除去其中可溶解的Cl、Ca、Na、K等离子,同时再用研磨的方式提高氧化铁的比表面积。通过该技术处理后得到的氧化铁,具有纯度高、活性强的良好特性,可以适应高档软磁铁氧体的使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 前言
• 1.1 软磁铁氧体用氧化铁发展概述
• 1.2 国内外氧化铁生产技术水平
• 1.3 国内外锰锌铁氧体材料比较
• 1.3.1 功率铁氧体材料国内外技术水平
• 1.3.2 高磁导率铁氧体材料国内外技术水平
• 1.4 项目研究的意义
• 1.5 主要研究内容
• 第2章 实验方法
• 第3章 试验结果与讨论
• 3.1 影响除硅效果的因素研究
• 3.1.1 氨水的加入量对溶液pH值的影响
• 3.1.2 反应时间对溶液pH值的影响
• 3.1.3 溶液铁损的测定
• 3.1.4 絮凝剂絮凝效果的试验研究
• 3.2 焙烧工艺研究
• 3.3 提纯工艺研究
• 3.3.1 研磨方式研究
• 3.3.2 水洗、搅拌、压滤
• 3.3.3 烘干方式研究
• 3.3.4 提纯工艺超高纯氧化铁数据分析
• 3.3.5 超高纯氧化铁应用验证
• 第4章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论著、获奖情况及发明专利
• 作者从事科学研究和学习经历的简历
• 致谢