[發(fā)明專利]一種鐵尾礦/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合吸波材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810191544.9
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108359094A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張夢萌;于紅超;何飛強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 東華理工大學(xué)
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;C08K3/22;C08K11/00
• 代理公司: 北京世譽(yù)鑫誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11368
• 代理人: 魏秀枝

本發(fā)明提供一種鐵尾礦/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合吸波材料及其制備方法；所述方法：鐵尾礦的焙燒磁選；鐵尾礦/二氧化鈦復(fù)合材料的制備；鐵尾礦/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合材料的制備。本發(fā)明充分利用了工業(yè)廢渣，具有環(huán)保意義，且制備工藝簡單、制備過程中無有害物質(zhì)釋放，無二次污染，附加價值高；本發(fā)明充分利用復(fù)合材料的協(xié)同效應(yīng)和電磁參數(shù)可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，將不同吸收頻帶、不同損耗機(jī)制的材料進(jìn)行多元復(fù)合，可實(shí)現(xiàn)寬頻、輕質(zhì)、強(qiáng)吸收、微波紅外多波段電磁波吸收兼容的目標(biāo)。此外，本發(fā)明可緩解鐵尾礦堆積而造成的環(huán)境污染問題，可為鐵尾礦向高附加值產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化提供一條可行的途徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵尾礦/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合吸波材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)和利用，資源與生態(tài)環(huán)境壓力日益加劇。近年來，我國鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展，使得固體廢料中鐵尾礦占的比例也越來越大，幾乎占全部尾礦堆存總量的1/3。大量的鐵尾礦堆積不僅侵占土地、污染環(huán)境、耗費(fèi)建庫資金，而且還存在著巨大的安全隱患。目前就我國鐵尾礦的利用情況來看，多集中在有用元素的提取回收，生產(chǎn)一些初級的建筑產(chǎn)品，或是直接利用在礦區(qū)填料、復(fù)墾植被等方面。與國內(nèi)其它領(lǐng)域工業(yè)固體廢棄物的利用水平及國際先進(jìn)水平相比，鐵尾礦制品存在附加值低，鐵尾礦中有價元素利用不充分，缺乏市場競爭力等不利因素。

利用鐵尾礦制備吸波材料可使鐵尾礦變廢為寶，充分挖掘鐵尾礦的附加價值，目前鐵尾礦吸波材料的開發(fā)與研制已取得了一些成果，但仍然存在吸收頻帶窄、涂層質(zhì)量大、吸收效率低等缺點(diǎn)，使其的推廣應(yīng)用受到限制。

為了提高鐵尾礦的吸波性能，首選的方法就是與其他材料進(jìn)行復(fù)合，為了降低鐵尾礦基復(fù)合材料的密度和拓寬吸波頻帶、增加頻段，本發(fā)明將鐵尾礦與二氧化鈦、導(dǎo)電聚合物進(jìn)行多元復(fù)合，改善復(fù)合材料的電磁匹配性，以此來提高材料的吸波性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種鐵尾礦/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合吸波材料及其制備方法。

第一方面，本發(fā)明涉及一種鐵尾礦/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合吸波材料，所述材料中各組分的質(zhì)量份數(shù)比為：

鐵尾礦 10～60份，

二氧化鈦 5～40份，

聚吡咯 10～50份。

第二方面，本發(fā)明還涉及前述的鐵尾礦/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合吸波材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1，鐵尾礦的焙燒磁選：將鐵尾礦與活性炭混合均勻后放在坩堝里面，然后置于馬弗爐中，磁化焙燒，將焙燒后的鐵尾礦在磁選機(jī)上進(jìn)行磁選，磁選后干燥；如果尾礦顆粒太大，可以在球磨機(jī)上進(jìn)行研磨，減小粒度；

步驟2，鐵尾礦/二氧化鈦復(fù)合材料的制備：將無水乙醇加入錐形瓶中，再取鈦酸四丁酯強(qiáng)烈攪拌加入錐形瓶中，使之溶解，再加入磁選后的鐵尾礦，得體系混合液；

步驟3，向體系混合液緩慢滴加混合溶液，攪拌1～3小時，形成紅褐色凝膠，干燥后研磨得到褐色粉末，焙燒，即得到鐵尾礦/二氧化鈦復(fù)合材料；

步驟4，鐵尾礦/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合材料的制備：

將得到的鐵尾礦/二氧化鈦符合材料分散于鹽酸溶液中，超聲分散，在冰浴條件下，滴加吡咯單體，攪拌10-30分鐘后冰浴，待溫度降至5℃下緩慢滴加三氯化鐵溶液，攪拌反應(yīng)3～8小時，溶液逐漸變?yōu)楹谏闉V，得到黑色粉末，用乙醇和蒸餾水洗滌，真空干燥，即得鐵尾礦/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合吸波材料。

優(yōu)選的，步驟1中，所述鐵尾礦與活性炭的質(zhì)量比為25:2。

優(yōu)選的，步驟1中，所述磁化焙燒的溫度為650℃～850℃，時間為1～4h。