專利名稱：利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產(chǎn)尖晶石型鐵氧體的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金工業(yè)綜合利用技術(shù)，尤其是一種利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產(chǎn)尖晶石型鐵氧體的生產(chǎn)方法。背景技術(shù)：
尖晶石型鐵氧體納米材料因其優(yōu)異的磁性能在吸波隱身、磁記錄、生物醫(yī)藥、磁流體、催化劑等眾多領(lǐng)域中都被廣泛應(yīng)用。尖晶石型鐵氧體的常用制備方法主要有如下幾種。一、化學(xué)共沉淀法。它是利用化學(xué)反應(yīng)將溶液中的金屬離子共同沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、燒結(jié)后得到所需產(chǎn)物。此方法工藝簡單、經(jīng)濟、易于工業(yè)化，容易控制產(chǎn)物成分。但沉淀過程中常出現(xiàn)膠狀沉淀，難于過濾和洗滌，且易造成粒子間的團聚，使燒結(jié)后形成較大的顆粒。所制備的顆粒通常為零維或近三維形貌(戴紅蓮，李世普，邵海成等，中國專利200510018262)。二、溶膠-凝膠法。它是將無機鹽或金屬醇鹽溶于水或有機溶劑中形成均一溶液，經(jīng)水解或醇解反應(yīng)形成溶膠，再蒸發(fā)干燥轉(zhuǎn)變?yōu)槟z；或者采用高聚物作為軟模板，無機鹽與高聚物絡(luò)合形成凝膠。該法原料容易獲得，工藝簡單，反應(yīng)周期短，產(chǎn)物粒徑小，分布均勻。但成本相對較高，不適合工業(yè)化生 產(chǎn)。所制備的顆粒通常為片狀或近三維形貌，也有部分顆粒呈棒狀形貌，但其長度為納米級且其反應(yīng)條件不易控制(Wang J, Chen Q, Zeng C. et al.，JoV. ifeter.，2004，16:137;郭宏偉，高檔妮，劉新年等，中國專利200910021865)。三、微乳液法。利用油包水微乳液作為反應(yīng)介質(zhì)，在油相中分散粒度為10-20nm的微珠，可得到粒徑均一的超細(xì)沉淀物。沉淀反應(yīng)被表面活性劑包裹，防止微珠繼續(xù)長大，并阻止顆粒之間團聚。此方法雖然可以準(zhǔn)備出顆粒形貌為一維棒狀或二維片狀的尖晶石型鐵氧體，但尺寸通常在納米級，并且此法用了大量的有機溶劑以及表面活性劑，工藝復(fù)雜，有機物的回收和處理困難，生產(chǎn)成本非常高(馮光鋒，黎漢生.材料導(dǎo)報，2007，21 (5):36)。四、水熱法。指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中，采用水溶液作為反應(yīng)體系，通過對反應(yīng)體系加熱加壓(或自生蒸汽壓)，創(chuàng)造一個相對高溫、高壓的反應(yīng)環(huán)境，使通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶而進行無機合成與材料處理的一種有效方法。它可制備出不同形貌、粒徑和化學(xué)組成的各型納米材料(Liu X H，LiangX，Zhang N，et al. Mater. Sci. B. 2006，132:272)。上述幾種方法都能制備出不同形貌的尖晶石型鐵氧體顆粒，但它們工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。曰

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要解決現(xiàn)有制備尖晶石型鐵氧體的方法，工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高的問題，提供一種利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產(chǎn)尖晶石型鐵氧體的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的具體方案是利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產(chǎn)尖晶石型鐵氧體的生產(chǎn)方法，其特征是取熔池熔煉、轉(zhuǎn)爐精煉工序造渣過程中磁選出的鐵和電解精煉電解液凈化過程中產(chǎn)出的鎳再加氯化鈉按摩爾比為Fe: Ni : Na=2:1:3的比例備料，將備料通過機械球磨法混合均勻、干燥，將混合物料放入轉(zhuǎn)爐中階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至500°C，保溫I小時，再階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至1000°C保溫2小時，打開爐體，在空氣中自然冷卻至室溫，最后經(jīng)研磨得到最終產(chǎn)品。本發(fā)明是基于現(xiàn)代銅火法冶煉中產(chǎn)生的鐵和鎳低價出售的現(xiàn)狀，提出的一種操作簡單、生產(chǎn)成本低，易于調(diào)整的合成NiFe2O4尖晶石型鐵氧體的制備方法，對于提高銅冶煉行業(yè)鎳、鐵的綜合利用，實現(xiàn)尖晶石型鐵氧體的大規(guī)模生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。本發(fā)明具有以下特點工藝流程簡單、生產(chǎn)成本低廉，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。㈣


圖I是采用本發(fā)明制備的尖晶石型鐵氧體的XRD圖譜；
圖2是采用本發(fā)明制備的尖晶石型鐵氧體的SM 圖3是采用本發(fā)明制備的尖晶石型鐵氧體的VSM圖。㈤
具體實施例方式取熔池熔煉、轉(zhuǎn)爐精煉工序造渣過程中磁選出的四氧化三鐵464公斤、電解精 煉電解液凈化過程中產(chǎn)出的硫酸鎳155公斤、氯化鈉175. 5公斤(三者的摩爾比為Fe:Ni:Na=2:l:3),將三種原料通過機械球磨法混合均勻、干燥后，將混合物料放入轉(zhuǎn)爐中階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至500°C，保溫I小時，再階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至1000°C保溫2小時，打開爐體，在空氣中自然冷卻至室溫，最后經(jīng)研磨得到最終產(chǎn)品為尖晶石型鐵氧體粉末，對產(chǎn)品進行XRD、SEM/EDS、VSM測定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形貌、能譜及靜磁性能參見圖1、2、3。
權(quán)利要求
1.利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產(chǎn)尖晶石型鐵氧體的生產(chǎn)方法，其特征是取熔池熔煉、轉(zhuǎn)爐精煉工序造渣過程中磁選出的鐵和電解精煉電解液凈化過程中產(chǎn)出的鎳再加氯化鈉按摩爾比為Fe: Ni : Na=2:1:3的比例備料，將備料通過機械球磨法混合均勻、干燥，將混合物料放入轉(zhuǎn)爐中階梯升溫，按10°C /分的速度升溫至500°C，保溫I小時，再階梯升溫，按IO0C /分的速度升溫至1000°C保溫2小時，打開爐體，在空氣中自然冷卻至室溫，最后經(jīng)研磨得到最終產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金工業(yè)綜合利用技術(shù)，是一種利用銅冶煉副屬品鐵、鎳生產(chǎn)尖晶石型鐵氧體的生產(chǎn)方法，其特征是取熔池熔煉、轉(zhuǎn)爐精煉工序造渣過程中磁選出的鐵和電解精煉電解液凈化過程中產(chǎn)出的鎳再加氯化鈉按摩爾比為Fe:Ni:Na=2:1:3的比例備料，將備料通過機械球磨法混合均勻、干燥，將混合物料放入轉(zhuǎn)爐中階梯升溫，按10℃/分的速度升溫至500℃，保溫1小時，再階梯升溫，按10℃/分的速度升溫至1000℃保溫2小時，打開爐體，在空氣中自然冷卻至室溫，最后經(jīng)研磨得到最終產(chǎn)品，本發(fā)明解決了現(xiàn)有尖晶石型鐵氧體制備工藝復(fù)雜、成本高的問題，特別適合于銅冶煉行業(yè)的綜合利用。
文檔編號C04B35/26GK102795863SQ201210266210
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者曹昌盛, 許衛(wèi), 邢萍, 于冰新 申請人:大冶有色金屬有限責(zé)任公司