一种用含锌电炉粉尘合成共掺杂铁酸镍锌软磁材料的方法.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CN105503167A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201510977587.6(22)申请日2015.12.23(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人郭敏王会刚张梅高建明(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C04B35/26(2006.01)C04B35/626(2006.01)H01F1/147(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用含锌电炉粉尘合成共掺杂铁酸镍锌软磁材料的方法(57)摘要一种用含锌电炉粉尘合成共掺杂铁酸镍锌软磁材料的方法，属于磁性材料领域。合成步骤为：含锌电炉粉尘与不同浓度的盐酸溶液按照一定的液固比混合，在室温下搅拌一定时间后，经离心进行液固分离，浸出渣在一定温度下干燥一定时间后与固体NiCl2·6H2O按照一定质量比混合均匀，然后于马弗炉中在一定温度下煅烧一定的时间即可得到共掺杂铁酸镍锌软磁材料。该磁性材料的饱和磁化强度为59.3emu·g-1，矫顽力60Oe，具有优良的磁学性能。本发明不但有效地解决了含锌电炉粉尘的堆积问题，减少了其对环境的污染，实现了含锌电炉粉尘中的有价金属元素Zn,Fe,Mn,Pb等的利用，并且以含锌电炉粉尘为原料进行铁氧体的制备工艺简单，为含锌电炉粉尘的利用提供了一种新的方法与工艺。CN105503167ACN105503167A权利要求书1/1页1.一种用含锌电炉粉尘合成共掺杂铁酸镍锌软磁材料的方法，工艺步骤为：(1)将含锌电炉粉尘放在烘箱中90-105℃烘干20-24h；(2)将0.3-0.5mol·L-1的盐酸溶液与干燥后的电炉粉尘按照液固比10:1(L·Kg-1)混合后，在室温下搅拌10-12h；(3)将上述液固混合物于离心器中以3500-4500r·min-1的转速离心5-10min，离心结束后弃去上清液，加入适量去离子水重复离心操作至上清液pH值为5-7；液固经离心分离后的固体在90-105℃烘干20-24h，研磨后备用；(4)取步骤(3)中干燥研磨后的含锌电炉粉尘与NiCl2·6H2O固体按照质量比1:0.4-1:0.8(g·g-1)混合，并在研钵中经研磨混合均匀；(5)将步骤(4)混合均匀的固体于马弗炉中在900-1100℃煅烧2-3h。待冷却到室温后，即可得到共掺杂铁酸镍锌软磁材料。2.按照权利要求1所述的用含锌电炉粉尘合成共掺杂铁酸镍锌软磁材料的方法，步骤(1)含锌电炉粉尘主要的元素组成及含量质量百分比如下：TFe30-67％，Zn2.6-18.9％，Pb<1％，Si1-5％，Ca2-7％，Mg0.6-9％，Al<1％。2CN105503167A说明书1/4页一种用含锌电炉粉尘合成共掺杂铁酸镍锌软磁材料的方法技术领域[0001]本发明属于磁性材料领域，特别涉及从含锌电炉粉尘制备合成铁氧体软磁材料的方法。背景技术[0002]我国是电炉炼钢生产大国，2012年我国电炉钢产量达到7000万吨，相应的电炉粉尘产生量约为70-140万吨左右。而在我国，如此庞大数量的电炉粉尘大部分被堆积填埋，只有小部分被回收处理。另外，电炉粉尘由于含有比较高的Pb、Cr、Cd等，被划归为有毒物质。大量电炉粉尘的堆积不仅造成了环境、水体、土壤等的污染，还浪费了其中所含的Fe、Zn、Pb等有价金属元素。所以，对电炉粉尘的利用研究是目前亟待解决的问题。其中，随着大量废弃的镀锌钢板用于电炉炼钢，使得粉尘中含有较高的锌，含锌电炉粉尘的主要元素组成主及含量如下：TFe30-67％，Zn2.6-18.9％，Pb<1％，Si1-5％，Ca2-7％，Mg0.6-9％，Al<1％。(说明：上述含量只给出了主要元素的含量范围，由于含锌电炉粉尘中存在的物质大部分是氧化物，并且还有少量的氯化物及硫酸盐，并且在测试过程中还有烧损。导致只是按上述的含量范围相加之和不能达到100％)[0003]目前，对含锌电炉粉尘的研究主要围绕锌的提取展开((1)Trung,Z.H.；Kukurugya,F.；Takacova,Z.；Orac,D.；Laubertova,M.；Miskufova,A.；Havlik,T.,J.Hazard.Mater.,192(2011),1100-7.(2)Shawabkeh,R.A.,Hydrometallurgy,104(2010),61-65.(3)Herrero,D.；Arias,P.L.；Güemez,B.；Barrio,V.L.；Cambra,J.F.；Requies,J.,Miner.Eng.23(2010),511-517.)，浸出液经净化、电积后制得电锌