[發(fā)明專利]氧化鐵紅濕法提純方法

有效

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• 申請日: 2011-03-10
• 公開（公告）號: CN102674470A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 鄧文寶
• 申請（專利權）人: 本溪環(huán)宇磁業(yè)有限公司
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術領域

本發(fā)明涉及一種氧化鐵紅提純方法，特別提供一種利用濕法工藝的氧化鐵粉固體提純方法。

背景技術

1、錳鋅鐵氧體用氧化鐵的性能要求

自上世紀90年代開始，世界軟磁鐵氧體生產中心逐漸轉移到中國。據統(tǒng)計，2000年全國軟磁鐵氧體產量約6萬噸。

國產軟磁鐵氧體在全球中低檔產品中占有很大比例，但在高檔產品中的市場分額遠低于日、歐等發(fā)達國家。其中，原材料對中國軟磁鐵氧體質量的制約是顯而易見的。錳鋅鐵氧體原料中氧化鐵的重量百分比約為70％，所以要制造高檔錳鋅鐵氧體，氧化鐵原料必須滿足相應的性能要求。

2、氧化鐵的生產工藝

在現代軋鋼生產中，普遍使用鹽酸對熱軋鋼板進行酸洗，去除氧化層后再進行冷卻，酸洗廢液主要成分為FeC1₂，通過加熱分解生成HC1氣體，溶于水再生成鹽酸回收使用，同時獲得副產品氧化鐵。Ruthner法是現代軋鋼生產首選的酸回收工藝，其主要流程如下：酸液溶解廢鋼板，加氨水提高酸液pH值，通氣氧化產生Fe(OH)₃沉淀，將沉淀凝聚物濾除，所得的高純度酸液再經噴霧焙燒生成氧化鐵。在氧化鐵的生產過程中引入的雜質主要有Al、Cr、Na、P、Si、S、C1等。某些特殊材料如汽車鋼板的酸洗還會引入B。為了獲得優(yōu)質高純氧化鐵，在焙燒前后必須分別對酸洗廢液和氧化鐵進行提純精制處理。

3、氧化鐵的性能對錳鋅鐵氧體粉料工藝及性能的影響

3．1氧化鐵的化學性能

氧化鐵的純度是影響錳鋅鐵氧體性能的首要因素，氧化鐵中的雜質對鐵氧體的影響主要表現為影響晶粒的非正常生長，造成品格缺陷，從而影響鐵氧體的微觀結構和內稟特性。其中，Si和Cl、S含量相當關鍵。粉碎時添加少量Si對提高錳鋅鐵氧體性能大有好處，然而氧化鐵中固有的Si卻嚴重影響鐵氧體性能。C1、S等酸根元素在高溫下會揮發(fā)，且容易腐蝕設備及污染環(huán)境，嚴重制約錳鋅鐵氧體生產工藝，并對性能產生不利影響。表l列舉了國內外部分優(yōu)質氧化鐵的理化性能指標。

3．2氧化鐵的物理性能

在實際鐵氧體生產中，化學成分良好的原材料，有時未必能獲得性能及微觀結構良好的鐵氧體，其原因就是物理性能的影響。表1所列的氧化鐵的物理性能包括平均粒徑APS，比表面積SSA和松裝密度BD。

由于錳鋅鐵氧體配方中氧化鐵占70％左右，故它的APS值對鐵氧體粉料的APS值有極大的影響。一般來說，氧化鐵APS值小，鐵氧體粉料的APS值也小，有利于加快化學反應的速度。然而考慮到粉料顆粒過細不利于后道壓制及燒結易結晶的情況，APS值不宜過小。顯然，當氧化鐵APS值過大時，在預燒時，由于粒徑較大，僅能進行尖晶石相的擴散反應，還不能進一步進行晶粒長大過程。這必然導致燒結時所需的激活能提高，不利于固相反應。

其次，一般來說，氧化鐵粉末細，即比表面積SSA值大，反應活性好，在一定工藝條件下，容易獲得優(yōu)良鐵氧體。但是，過細的粉末容易團聚，給混料均勻性帶來困難。而且細粉在燒結過程中極易引起自燒結，形成大的單一成分團粒，導致鐵氧體性能惡化。納米原料的自燒結就嚴重影響了其在錳鋅軟磁鐵氧體行業(yè)中的應用。對球形顆粒而言，SSA值大，則APS值小。但對不規(guī)則形狀顆粒而言，不一定如此。

松裝密度BD是一個綜合參數。一般，APS值小，SSA值大，則BD小。因為顆粒間的摩擦增加了。同時，BD也反映了顆粒的形狀，顆粒形狀越不規(guī)則，球形度越低，則BD就越小。研究表明，球形顆粒比桿形顆粒有更好的活性。

鋼廠固體氧化鐵粉的獲得主要是對酸洗廢液進行處理，經噴霧焙燒生成，目前國內今本采用RUTHNER焙燒工藝，為獲得較純高質的氧化鐵粉，酸洗廢液在進行噴霧焙燒前進行液體凈化（脫硅工藝）。隨著下端產品鐵氧體對氧化鐵粉的要求的不斷提高，使其凸現出下述兩個問題，1、化學指標CL（氯離子含量）達不到超高純氧化鐵粉的要求，且波動較大，其通常指標在0.1~0.3%之間；物理指標BET（物理性能）偏低，一般在2.0~3.7/g之間，不能達到生產高磁導率氧化鐵（下游高端產品）的要求，且一致性差。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種氧化鐵紅濕法提純方法，通過對氧化鐵粉提純獲得高品質的氧化鐵粉，可作為高端產品高磁導率的原料。本發(fā)明所解決的技術問題是：降低氧化鐵粉中氯離子的含量，提高氧化鐵粉物理指標并且提高一致性。