[發(fā)明專利]一種利用冶金粉塵制備的氧化鐵-鐵酸鹽復合材料、制備方法及其應用

有效

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• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109821537B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 白妮;劉翔;曹健昇;周明睿;鄭程程;楊辰熙;邱家用;居殿春;陳春鈺;焦麗娜;姚柳
• 申請（專利權）人: 張家港江蘇科技大學產(chǎn)業(yè)技術研究院
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J23/80;B01J23/75;B01J37/08;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11591
• 代理人: 林有娣

本發(fā)明公開了一種利用冶金粉塵制備的氧化鐵?鐵酸鹽復合材料、制備方法及其應用，該方法以含有豐富的鐵氧化物的冶金粉塵作為初始原料，經(jīng)過燒結得到鐵氧化物，并向鐵氧化物中引入金屬化合物，經(jīng)過再次燒結，得到氧化鐵?鐵酸鹽復合材料。本發(fā)明所得到的氧化鐵?鐵酸鹽復合材料在環(huán)保、催化等領域有著巨大的應用價值，也為冶金粉塵這一鋼鐵企業(yè)固體廢棄物的功能化提供了重要應用途徑。

技術領域

本發(fā)明涉及復合材料技術領域，且特別涉及一種利用冶金粉塵制備的氧化鐵-鐵酸鹽復合材料、制備方法及其應用。

背景技術

隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，工業(yè)固體廢棄物的種類和數(shù)量不斷增加。鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為我國國家建設支柱性產(chǎn)業(yè)，在其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量固體廢棄物-廢渣和粉塵。這些廢棄物所含的各種重金屬會對環(huán)境造成極大危害。然而，從其化學成分來看，廢渣和粉塵卻都有著各自的特點，這也為其作為資源再次有效利用提供了廉價而豐富的原材料。相對于廢渣，冶金粉塵更具有環(huán)境危害性。

雖然粉塵再利用的研究已有所發(fā)展，但資源化工序、潛在的二次污染和基礎化工材料對粉塵及其衍生產(chǎn)品的成本制約、較窄的應用領域等，仍然是限制粉塵有效應用開發(fā)的瓶頸問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用冶金粉塵制備的氧化鐵-鐵酸鹽復合材料、制備方法及其應用，本發(fā)明中的復合材料將氧化鐵與鐵酸鹽復合后，可以極大地提高光催化活性，因此氧化鐵-鐵酸鹽復合材料的制備及光催化方面的應用具有重大意義。

本發(fā)明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提供一種利用冶金粉塵制備氧化鐵-鐵酸鹽復合材料的方法，包括以下步驟：

以含鐵或鐵氧化物的冶金粉塵作為初始原料，進行第一次燒結，制得氧化鐵，

以氧化鐵與至少一種金屬化合物作為混合物料，進行第二次燒結，制得氧化鐵-鐵酸鹽復合材料。

本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述制備方法制備的氧化鐵-鐵酸鹽復合材料。

本發(fā)明還提供一種上述氧化鐵-鐵酸鹽復合材料的應用，氧化鐵-鐵酸鹽復合材料用于催化脫色或丁二烯的催化制備中。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)、所用原材料來自于冶金固體廢棄物，既減小了廢棄物對環(huán)境的污染，又實現(xiàn)了廢棄物的資源化和功能化；

(2)、操作簡單，設備也為常用設備，容易進行工業(yè)化生產(chǎn)實施；

(3)、可以通過金屬氧化物或金屬鹽的用量來調(diào)節(jié)產(chǎn)品中氧化鐵和金屬化合物的比例，由此所得到的復合材料更具有廣泛適用性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1中的含鐵或鐵氧化物的冶金粉塵的SEM圖，

圖2為本發(fā)明實施例1中的氧化鐵-鐵酸鹽復合材料的SEM圖，

圖3為本發(fā)明實施例1中以含鐵或鐵氧化物的冶金粉塵作為初始原料，在500℃焙燒后產(chǎn)物的XRD圖，

圖4為本發(fā)明實施例1中以500℃焙燒后產(chǎn)物和加入氧化鋅在800℃焙燒后產(chǎn)物的XRD圖，

圖5為本發(fā)明實施例1中氧化鐵-鐵酸鹽復合材料的磁滯回線圖，

圖6為本發(fā)明實施例4中制備的氧化鐵-鐵酸鹽復合材料不同階段的產(chǎn)物的光催化脫色效果圖。

具體實施方式