一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113186403A(43)申请公布日2021.07.30(21)申请号202110320846.3C22B19/20(2006.01)(22)申请日2021.03.25C22B1/02(2006.01)C01G49/00(2006.01)(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人彭志伟李光辉唐慧敏姜涛王连成饶明军钟强张鑫罗骏范晓慧郭宇峰杨永斌张健俞景峰朱广衍(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114代理人钟丹魏娟(51)Int.Cl.C22B7/02(2006.01)C22B19/30(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图1页(54)发明名称一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法(57)摘要本发明公开了一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，包括如下步骤：步骤一、焙烧将含锌电炉粉尘和氧化铁混合获得混合料，将混合料压制成型获得生坯，生坯焙烧获得焙烧坯，所述焙烧温度为900‑1100℃，焙烧时间为90‑150min。步骤二、酸浸将步骤一所得焙烧坯研磨，所得粉磨料放入HCl溶液中浸出，即得到浸出液和铁酸锌材料。本发明可以使电炉粉尘中的95.56％锌和99.86％铁转变成铁酸锌材料，具有工艺简单、生产成本低、产品附加值高、资源利用率高、环境友好等诸多优点。CN113186403ACN113186403A权利要求书1/1页1.一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、焙烧将含锌电炉粉尘和氧化铁混合获得混合料，将混合料压制成型获得生坯，生坯焙烧获得焙烧坯，所述焙烧温度为900‑1100℃，焙烧时间为90‑150min，步骤二、酸浸将步骤一所得焙烧坯研磨，所得粉磨料放入HCl溶液中浸出，即得到浸出液和铁酸锌材料。2.根据权利要求1所述的一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，其特征在于：步骤一中，所述氧化铁与含锌电炉粉尘质量比为0.53‑0.83。3.根据权利要求1所述的一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，其特征在于：步骤一中，所述压制成型压力为80‑130MPa。4.根据权利要求1所述的一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，其特征在于：步骤一中，所述焙烧温度为1000‑1100℃，焙烧时间为110‑130min。5.根据权利要求1所述的一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，其特征在于：步骤二中，所述粉磨料为由焙烧坯研磨后过200目筛，取筛下物。6.根据权利要求1所述的一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，其特征在于：步骤二中，所述HCl溶液的浓度为0.1‑0.5mol/L。7.根据权利要求1所述的一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，其特征在于：步骤二中，所述浸出的温度为25‑65℃，所述浸出的时间为30‑120min。8.根据权利要求1所述的一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，其特征在于：步骤二中，所述浸出液与渣磨料的液固比为4‑8mL/g。9.根据权利要求1所述的一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法，其特征在于：步骤二中，所述浸出在搅拌的辅助下进行，所述搅拌的速度为200‑400r/min。2CN113186403A说明书1/10页一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法技术领域[0001]本发明属于资源回收技术领域，具体涉及一种利用含锌电炉粉尘合成铁酸锌材料的方法。背景技术[0002]中国是世界上最大的钢铁生产，2019年的粗钢产量高达9.96亿吨，占世界产量的63.66％，其中电炉钢的产量1.65亿吨。统计数据显示，在电炉炼钢环节，约有1‑2％的炉料因冶炼操作等原因转变为电炉粉尘。电炉粉尘作为钢铁产业的副产物，是一种典型的冶金粉尘，含有大量的Fe、Zn等有价金属以及Pb、Cr和Cd等重金属元素，需要进行合理的无害化处，以降低其对环境造成的危害。[0003]目前，电炉粉尘的主要处理工艺包括火法工艺、湿法工艺和物理法。其中，火法工艺中的传统直接还原法占据主体地位，利用还原剂通过固态还原电炉粉尘回收Zn、Fe等有价金属。湿法工艺是处理电炉粉尘的另一大方法，通常采用强酸或强碱破坏铁酸锌、氧化锌等后再回收铁、锌等元素。但是电炉粉尘的自身元素赋存状态复杂，粒度极细等原因导致其回收率低、处理困难，酸或碱用量过高、废液难处理、除杂工艺繁琐等问题。更重要的是，电炉粉尘中的Zn和Fe等有价金属多以化学稳定性和热稳定性极强的尖晶石物质存在，而传统电炉粉尘处理工艺中主要是将电炉粉尘中如铁酸锌和氧化锌等有家组分结构破坏后回收Fe、Zn等有价金属，回收率低、耗能严重、而且会造成环境污染。[0004]铁酸锌材料具有优异气敏特性、吸波性能、