[發(fā)明專利]一種利用鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵制備氧化鐵紅的方法及產(chǎn)品與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010721637.5
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111634952B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢有軍;裴曉東;駱艷華;李曉祥;李濤;劉晨;李昕;徐春宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋼集團(tuán)南京新材料研究院有限公司;中鋼天源股份有限公司
• 主分類號: C01G49/06
• 分類號: C01G49/06;C01G49/14;H01F1/34;H01F41/02
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 郭大美

本發(fā)明公開了一種利用鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵制備氧化鐵紅的方法及產(chǎn)品與應(yīng)用，屬于磁性材料技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：步驟S101、凈化除雜；步驟S102、氧化合成；步驟S103、焙燒，粉碎、篩分，其中所述凈化除雜采用的除硅劑為聚合硫酸鐵、陽離子瓜爾膠、海藻酸鈉的復(fù)配物。本發(fā)明通過多種無機(jī)、有機(jī)高分子聚合物的合理配伍，充分發(fā)揮除硅劑的混凝沉淀效果、電中和能力和吸附橋架作用，有效地去除了硫酸亞鐵中的雜質(zhì)硅，并在氧化合成過程中精確控制硫酸亞鐵溶液和堿溶液的加料速度，得到了一致性好、易過濾洗滌、活性高的水合氧化鐵沉淀，進(jìn)一步通過設(shè)置合理的焙燒制度，成功的制備出純度高、性能好的氧化鐵紅產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種利用鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵制備氧化鐵紅的方法及產(chǎn)品，該氧化鐵紅適用于高性能軟磁鐵氧體。

背景技術(shù)

軟磁鐵氧體磁性材料具有功率轉(zhuǎn)換、信號處理、抗電磁干擾、新能源逆變器等功能，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無線通訊、自動控制、3C電子、無線充電、新能源汽車、儲能、醫(yī)療等領(lǐng)域，而生產(chǎn)軟磁鐵氧體磁性材料的主要原材料是Fe₂O₃(約占70％)，即氧化鐵紅，因此氧化鐵紅的質(zhì)量直接影響軟磁鐵氧體磁性材料的性能。

目前，軟磁鐵氧體磁性材料用氧化鐵紅主要來源是由鋼廠酸洗廢液噴霧焙燒制得。隨著國家在環(huán)保方面的重視，鋼廠酸洗工藝由于嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境已經(jīng)逐步進(jìn)行工藝改造升級，產(chǎn)出氧化鐵紅的量逐漸減少，而且此工藝制得的氧化鐵紅產(chǎn)品中氯離子、二氧化硅、重金屬離子(如鉻離子、鎳離子)等含量較高，尤其是二氧化硅(SiO₂)含量偏高，一般在0.03％左右，造成產(chǎn)品檔次較低，只適合作為中、低檔軟磁鐵氧體的原材料。

硫酸法生產(chǎn)鈦白粉工藝，每生產(chǎn)1噸鈦白粉得到副產(chǎn)約4噸的硫酸亞鐵。目前，該副產(chǎn)的硫酸亞鐵只是少量用做聚合硫酸鐵凈水劑、飼料添加劑、土壤改良劑等，但是，這些用途消耗硫酸亞鐵的量較少，遠(yuǎn)不能解決硫酸法生產(chǎn)鈦白粉工藝副產(chǎn)大量硫酸亞鐵的綜合利用問題。而用鈦白副產(chǎn)硫酸亞鐵制備氧化鐵紅的報道不少，是生產(chǎn)氧化鐵紅的一條有效的途徑，主要的方法包括直接煅燒法、沉淀法等等。

直接煅燒法由于生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品質(zhì)量差，氧化鐵純度低(Fe₂O₃＜98.5％)，二氧化硅含量高，已經(jīng)基本被淘汰。硫酸亞鐵采用碳銨沉淀法可以生產(chǎn)出質(zhì)量較好，應(yīng)用于中、高檔軟磁鐵氧體的氧化鐵紅，例如公開號CN104045115A公開了一種用于高檔軟磁材料的氧化鐵的制備方法，公開號CN1297006A公開了軟磁鐵氧體用氧化鐵紅的制備方法，公開號CN1374254A公開了鐵氧體用高純氧化鐵的制造方法，上述方法都是采用硫酸亞鐵凈化提純，提純后的硫酸亞鐵和碳酸銨或碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸亞鐵，經(jīng)洗滌、干燥、焙燒而制得氧化鐵，上述碳銨沉淀法制備的碳酸亞鐵前驅(qū)體中往往會有膠狀的Fe(OH)₂沉淀，存在過濾洗滌困難，焙燒溫度高，產(chǎn)品活性差的缺點，即使焙燒溫度高達(dá)850～900℃也很難除盡結(jié)晶水，而氧化鐵紅的最適宜的焙燒溫度是500～650℃，當(dāng)溫度高于650℃時，會使氧化鐵紅產(chǎn)品失去活性。