[發明專利]基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法

有效

• 申請號: 201910986872.2
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110803717B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 謝宏偉;董函晴;寧志強;王錦霞;尹華意;宋秋實
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 馬海芳

1.一種基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：混料

將水化鈣鐵榴石與水混合，得到混合溶液；將混合溶液倒入高溫高壓反應釜中，密閉；

所述的水化鈣鐵榴石為赤泥高壓水化處理的固廢物，水化鈣鐵榴石的化學式為：3CaO·Fe₂O₃·nSiO₂·mH₂O，其中，n=1-2，m為正整數，m≥1；粒徑20微米，按質量比，Na₂O：SiO₂ 0.002；

步驟2：還原預磁化

向高溫高壓反應釜中，通入惰性氣體排空空氣后，向混合溶液中通入高壓強還原氣體至壓強P，升溫至80℃~260℃，恒溫恒壓還原進行預磁化，得到預磁化后的水化鈣鐵榴石；其中，壓強P為1.0P≤3.0 atm；預磁化時間≥30min；

步驟3：降壓

還原預磁化結束后，將高溫高壓反應釜降壓至常壓，向高溫高壓反應釜中，通入惰性氣體，稀釋至還原氣體至空氣中安全含量值以下；

步驟4：分離

對得到的預磁化后的水化鈣鐵榴石進行磁選分離，鐵的分離率在65%~70%。

2.根據權利要求1所述的基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法，其特征在于，所述的步驟1中，按體積比，水化鈣鐵榴石：水≤2:3。

3.根據權利要求1所述的基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法，其特征在于，所述的步驟2中，所述的還原氣體為滿足熱力學計算常溫、常壓下能夠還原水化鈣鐵榴石的還原性氣體。

4.根據權利要求3所述的基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法，其特征在于，還原氣體為CO、天然氣、高爐煤氣、H₂中的一種或幾種。

5.根據權利要求4所述的基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法，其特征在于，所述的天然氣的主要成分為CH₄，其體積純度≥98%；所述的高爐煤氣的主要成分為CO和H₂，CO和H₂的體積純度≥98%；所述的CO的體積純度≥98%；所述的H₂的體積純度≥98%。

6.根據權利要求1所述的基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法，其特征在于，所述的步驟2中，預磁化后的水化鈣鐵榴石中氧化鐵轉化為四氧化三鐵的轉化率≥95%。

7.根據權利要求1所述的基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法，其特征在于，所述的步驟2中，預磁化時間為3~20h。

8.根據權利要求1所述的基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法，其特征在于，所述的步驟3中，惰性氣體為氬氣和/或氮氣。

9.根據權利要求1所述的基于水溶液對水化鈣鐵榴石進行還原預磁化方法，其特征在于，所述的步驟3中，還原氣體至空氣中安全含量值以下根據可燃氣體在空氣中的爆炸極限確定。