利用钢厂轧钢副产品铁鳞制备高性能氧化铁用于软磁材料的新工艺的制作方法

本发明涉及粉体功能材料领域，具体涉及一种利用钢厂轧钢副产品铁鳞制备高性能氧化铁用于软磁材料的新工艺。

背景技术：

高性能氧化铁，是指纯度在99.6％以上的三氧化二铁，目前主要是生产软磁材料的原料，可广泛用于声电、微波、存储、通信及军工等领域，具有广泛的应用前景。

软磁铁氧体所用原料中,常用的原材料是氧化铁红，但是成本较高。目前钢厂在轧钢时，钢坯表面的氧化铁皮在轧机轧制时，脱落形成铁鳞。铁鳞主要成分是大部分为二价铁，少部分为三价铁。在理论上来说，通过化学方法铁鳞可以制成高性能氧化铁。

综上所述，现有技术中存在以上问题：无法利用钢厂轧钢副产品铁鳞工业化生产高性能氧化铁。

技术实现要素：

本发明提供一种利用钢厂轧钢副产品铁鳞制备高性能氧化铁用于软磁材料的新工艺，即一种高性能氧化铁制备工艺，以解决现有技术无法利用铁鳞工业化生产高性能氧化铁的问题。

为此，本发明提出一种利用钢厂轧钢副产品铁鳞制备高性能氧化铁用于软磁材料的新工艺包括：

步骤a：准备铁鳞作为原料；

步骤b：将铁鳞送入旋转窑炉内煅烧转化为氧化铁粉末；

步骤c：向反应釜中加入盐酸，随后将原料，即氧化铁粉末加入到反应釜中，然后向反应釜加压1mpa，加温至90℃，经过150分钟的反应，生成含氯化铁溶液；

步骤d：向氯化铁溶液加入盐酸，形成盐酸浓度为5-7mol/l的氯化铁溶液，然后进入萃取系统，经过正萃、洗涤、反萃，控制反萃液中的fe³⁺浓度为9-11％，反萃后氯化铁溶液纯度达到99.6％以上，制备出高纯度氯化铁溶液；

步骤e：将高纯度氯化铁溶液使用鲁兹纳喷雾焙烧法，生产出纯度大于99.6％的高性能三氧化二铁。

进一步地，步骤b中，盐酸与氧化铁粉末的配料比采用盐酸适量的配比，盐酸浓度为28％至31％。

进一步地，步骤b中，煅烧温度为700-800摄氏度。

进一步地，步骤b中，氧化铁粉末中三氧化二铁的纯度较低在99.4％以下。

本发明以钢厂轧钢副产品铁鳞作为原料，通过旋转窑炉内煅烧转化为氧化铁粉末，通过化学方法，产品的纯度达到99.6％以上。此发明的工艺技术，具有盐酸循环回收利用、靶向提纯、萃取剂重复使用、产品纯度性能高等优点。

附图说明

图1为本发明的利用钢厂轧钢副产品铁鳞制备高性能氧化铁用于软磁材料的新工艺的流程框图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

如图1所示，本发明实施案例提出一种利用钢厂轧钢副产品铁鳞制备高性能氧化铁用于软磁材料的新工艺，所述铁鳞制备高性能氧化铁用于软磁材料的新工艺包括：

步骤a：准备铁鳞作为原料；

步骤b：通过将铁鳞送入旋转窑炉内煅烧，同时向旋转窑内通入氧气，使其转化为氧化铁粉末，利于进一步提纯；

步骤c：向反应釜中加入盐酸，随后将氧化铁粉末加入到反应釜中，然后向反应釜加压1mpa，加温至90℃，经过150分钟的反应，生成含氯化铁溶液；

步骤d：向氯化铁溶液加入盐酸，形成盐酸浓度为5-7mol/l的氯化铁溶液，然后进入萃取系统，经过正萃、洗涤、反萃，控制反萃液中的fe³⁺浓度为9-11％，反萃后制备出高纯度氯化铁溶液；

步骤e：将高纯度氯化铁溶液使用鲁兹纳喷雾焙烧法，生产出纯度大于等于99.6％的高性能三氧化二铁。

进一步地，步骤b中，盐酸与氧化铁粉末的配料比采用盐酸适量的配比，盐酸浓度为28％至31％。

进一步地，步骤b中，煅烧温度为700-800摄氏度。

进一步地，步骤b中，氧化铁粉中三氧化二铁纯度为99.4％以下。

具体过程为：首先向反应釜加入盐酸，然后将铁鳞煅烧后得到的氧化铁粉末加入到反应釜中，再向反应釜加温。盐酸与氧化铁粉末的配料比采用合理配方，溶出温度90℃，溶出压力1mpa，溶出时间150分钟。主要化学反应方程式如下：

fe2o3+6hcl＝2fecl3+3h2o

溶液控制在游离酸hcl＜1％，释放反应釜压力到常压，释放的气体进入酸吸收系统，经过水吸收合成新酸。

然后将氯化铁溶液进入萃取提纯工序。

先向氯化铁溶液加入稀盐酸，浓度为5-7mol/l的氯化铁溶液，然后进入萃取系统，经过正萃、洗涤、反萃，控制反萃液中的fe³⁺浓度为9-11％，制备出高纯度氯化铁溶液。

其中，本发明使用钢厂轧钢副产品铁鳞为原料，得到的产品纯度较高。

本发明以钢厂轧钢副产品铁鳞为原料，生产高性能氧化铁，产品纯度能达到99.6％以上。此发明的工艺技术，具有浸出压力低、盐酸循环回收利用、靶向提纯、萃取剂重复使用、产品纯度性能高等优点。适合大规模工业生产。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种利用钢厂轧钢副产品铁鳞制备高性能氧化铁用于软磁材料的新工艺，包括：准备铁鳞作为原料；将铁鳞送入旋转窑炉内煅烧转化为氧化铁粉末；首先向反应釜中加入盐酸，再将氧化铁粉末加入到反应釜中，然后向反应釜加压1MPa，加温至90℃，经过150分钟的反应，生成含氯化铁溶液；将高纯氯化铁溶液通过鲁兹纳法喷雾焙烧，生产出纯度在含99.6％以上的高性能三氧化二铁。本发明做到浸出压力低、盐酸99.9％回收利用、靶向提纯、萃取剂循环使用、具有性能高等优点。

技术研发人员：吴卓;李柏丛;刘春东
受保护的技术使用者：李柏丛
技术研发日：2019.07.18
技术公布日：2019.10.18